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OFFIZIELLES ORGAN VON SWISS PLASTICS

Juli – August 2019

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

Verschleissminimierung durch DLCBeschichtung. www.hasco.com


Going further with Experience. Über 70 Jahre sprechen eine klare Sprache: Als langjähriger Partner von lokal sowie global agierenden Unternehmen steht ENGEL weltweit für verlässliche Lösungen. Unsere Erfahrung, verbunden mit der Leidenschaft für unsere Arbeit, hat uns vor 30 Jahren zu einer der bahnbrechendsten Entwicklungen unserer Firmengeschichte inspiriert: Wir haben damals begonnen, auf Holme zu verzichten und damit einen Meilenstein in unserer Branche gesetzt. Die Holmlos-Technologie sorgt für einen barrierefreien Werkzeugbereich, noch mehr Präzision und hervorragende Werkzeugschonung. Mit diesem Konzept machen wir unsere Kunden nachhaltig erfolgreich – von 1989 bis heute.

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EDITORIAL

Von guten Zahlen und Messekanibalismus Die Schweizer Kunststoffbranche ist im 2018 so richtig durchgestartet. Mit einem Gesamtumsatz von über CHF 16 Mrd. hat die Branche ein Allzeithoch

www.granula.ch www.granula.eu

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erreicht. Die guten Zahlen kamen nicht unerwartet, profitierten die Unternehmen doch auch von der allgemein positiven Entwicklung der Weltwirtschaft. Seit dem 3. Quartal 2018 trübt sich die Konjunktur allerdings mehr und mehr ein. Die deutschen Kunststofferzeuger und -verarbeiter rechnen für 2019 mit einem geringeren Wachstum, die deutschen KuG-­ Maschinenhersteller sprechen gar von einem Umsatzrückgang von 10 % (vgl. S. 35). Umso erstaunlicher ist es, dass die Stimmung bei den Schweizer Kunststoffbetrieben mehrheitlich noch positiv ist (vgl. S. 5). Die Messelandschaft ist dicht besiedelt, manche denken, zu dicht. Messen sind für viele Unternehmen eine willkommene Gelegenheit, die Innovationen und Dienstleistungen einem breiten Fachpublikum zu präsentieren – eine Gelegenheit, die aber sehr viel Geld kostet. Und weil die Teilnahme an einer Messe so ins Geld geht, will jedes Engagement gut überlegt sein. Vor diesem Hintergrund scheint die Lancierung einer neuen Leitmesse der Fertigungsindustrie in Bern gewagt. Sie wird alle zwei Jahre ab 2021 im März stattfinden. Das Gute daran ist: Die letztes Jahr aus der Taufe gehobene Industriemesse Industrialis wird per sofort aus dem Markt genommen. Die Expomech AG, Macher dieser Messe, wollen explizit eine Marktzersplitterung vermeiden. Ein weiser Entscheid (vgl. S. 39). Inzwischen haben die beiden konkurrierenden Medizintechnikmessen T4M in Stuttgart und MedtechLive in Nürnberg ihren Einstand im Mai 2019 gehabt. Veranstaltungsteams signalisieren Zufriedenheit. In Wirklichkeit haben beide ihre gesteckten Ziele nicht vollumfänglich erreicht, die Marktbereinigung lässt vorerst auf sich warten. Zu stark pochen die Veranstalter auf den «besten aller möglichen» Messeplätze. Die Termine für die zweite Austragung stehen: Der Treffpunkt in Nürnberg ist am 31. März bis 2. April 2020, derjenige in Stuttgart am 5. bis 7. Mai. Kein Entscheid im Sinn der Aussteller und Besucher.

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com

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Medizinaltechnik

Wer von den zwei Messen die Nase vorn hat, ist schwierig zu sagen. Die


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INHALTSVERZEICHNIS

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FOKUS Wirtschaftsdaten: Der vorläufige Peak ist erreicht

Alles andere als rekordverdächtige Zahlen wäre eine Überraschung gewesen. Aber dass die Schweizer Kunststoffindustrie 2018 so durchstarten würde, war denn doch nicht zwingend zu erwarten. Noch nie seit der ersten Datenerhebung durch den Verband Swiss Plastics in 2001 (damals KVS) war der Gesamtumsatz so hoch. Mit CHF 16,081 Mrd. wurde die bisherige Rekordmarke aus dem Jahr 2008 geknackt (CHF 15,940 Mrd.).

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VERARBEITUNG Hohe Bauteilqualität bei optimaler Zykluszeit

Für die Schweizer Temperierspezialisten der HB-Therm AG ist seit Langem klar: Bei hochqualitativem Spritzgiessen hat die Werkzeugtemperierung entscheidenden Einfluss auf die Bauteilqualität und die wirtschaftliche Effizienz der Produktion. Das Variotherm-Verfahren, mit dem sich HB-Therm seit Langem beschäftigt, gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

Die Fachzeitschrift für Werkstoffe – Verarbeitung – Anwendung Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 9. Jahrgang (2019) Druckauflage 5500 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2018 5104 Exemplare total verbreitete Auflage 1329 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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VERFAHRENSTECHNIK Werkzeugreparatur: LMD bringt entscheidende Vorteile

Bei Werkzeugverschleiss in einer Serienproduktion ist eine schnelle und zuverlässige Reparatur zwingend. Für Reparaturen oder Werkzeugänderungen an den Werkzeugkomponenten schafft der Einsatz von LMD (Laser Metal Deposition) gegenüber anderen Verfahren entscheidende Vorteile.

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COMPOSITES EUROPE Faserverbundwerkstoffe werden konkurrenzfähig

Von der Composites-Industrie gehen wichtige Impulse aus – für den Leichtbau und Materialinnovationen in Automobilbau, Luftfahrt, Maschinenbau, Bauwesen, Windkraft sowie im Sport- und Freizeitsektor. Im internationalen Wettbewerb sind dafür Lösungen mit hoher Automatisierung gefragt. Die Trends und Fortschritte in Produktion und Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen zeigt die Composites Europe vom 10. bis 12. September in Stuttgart.

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug Telefon +41 41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com

Vorstufe Triner Media + Print Schmiedgasse 7 CH-6431 Schwyz Telefon +41 41 819 08 10 beratung@triner.ch www.triner.ch

Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

Abonnemente Telefon +41 41 711 61 11 info@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com

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Druck Procom SA Via Industria Casella postale 104 CH-6934 Bioggio Telefon +41 91 605 19 82 www.procom-sa.ch

Jahresabonnement Schweiz: CHF 38.00 (inkl. Porto/MwSt.) Jahresabonnement Ausland: CHF 58.00 (inkl. Porto)

Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2019 by SIGWERB GmbH, CH-6302 Zug

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INHALTSVERZEICHNIS

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MEDIZINTECHNIK SMTE – Der Weiterbildungsort der Medtech-Industrie

Vom 10. bis 11. September 2019 wird die Swiss Medtech Expo zum dritten Mal der Treffpunkt für die Schweizer Medtech-Zulieferbranche. Dabei sind Ausstellung, Wissensvermittlung und Netzwerk aufeinander abgestimmt und machen die Swiss Medtech Expo zu weit mehr als nur einer Fachmesse.

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Mikroplastik in Kosmetik

Kosmetikprodukte sind eine häufig genannte Quelle für Mikroplastikemissionen. Doch was ist Mikroplastik in Kosmetik genau, welche Materialien und Funktionen übernehmen Kunststoffe in den Produkten und welche Alternativen gibt es? Diese Fragen hat Fraunhofer Umsicht im Auftrag des Naturschutzbunds Deutschland (Nabu) untersucht.

VERBAND

CIRCULAR ECONOMY Geschlossene Kreisläufe lösen Müllproblem

Der VDMA stell auf der K 2019 in Düsseldorf die Circular Economy in den Vordergrund und zeigt, wie ein solcher Kreislauf funktionieren kann. Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des VDMA, ist überzeugt, dass die Kunststoffindustrie Lösungen bieten kann, die helfen, die durch Kunststoffabfälle erzeugten Umweltprobleme zu beseitigen.

HASCO bietet eine umfangreiche Auswahl an standardisierten Komponenten mit DLC-Beschichtung, die eine Kombination von hoher Verschleissfestigkeit und hervorragenden Reibungseigenschaften mit sich bringen. DLC bietet einen idealen Oberflächenschutz und trägt wesentlich zur Verschleissminimierung bei hochbeanspruchten Normalien im Werkzeug- und Formenbau bei.

Die Beschichtung vereint eine sehr hohe Härte mit besten tribologischen Eigenschaften bezüglich Reibung, Verschleiss und Schmierung, welche gerade im Be7–8/2019

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ZUM TITELBILD Verschleissminimierung durch DLC-Beschichtung

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

Verschleissminimierung durch DLCBeschichtung. www.hasco.com

Titelseite_KunststoffXtra_CH_2019.indd 1

UMWELT

04.07.19 13:00

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INNOVATION

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WIRTSCHAFT

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NEWS

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VERANSTALTUNGEN

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PRODUKTE

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LIEFERANTEN­ VERZEICHNIS

reich der schmiermittelfreien Fertigung, z. B. im Reinraum, immer wichtiger werden. Die gute Bioverträglichkeit ermöglicht einen Einsatz in der Lebensmittelindustrie und der Medizintechnik. Aufgrund der schmiermittelfreien Fertigung ergeben sich für den Anwender längere Wartungsintervalle, erhöhte Standzeiten der eingesetzten Bauteile und dadurch eine deutliche Produktivitätssteigerung. Neben all diesen technischen Vorteilen schätzen Kunden unter anderem auch, dass sie die standardisierten Komponenten bei HASCO ab Lager bestellen können. Auch das spart am Ende Zeit und Geld. Alle Produkte, Innovationen und Services sind im HASCO Portal 24/7 www.hasco.com weltweit verfügbar. 3


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Fokus

Wirtschaftsdaten 2018 der Schweizer Kunststoffindustrie

Der vorläufige Peak ist erreicht Alles andere als rekordverdächtige Zahlen wäre eine Überraschung gewesen. Aber dass die Schweizer Kunststoffindustrie in 2018 so durchstarten würde war denn doch nicht zwingend zu erwarten. Noch nie seit der ersten Datenerhebung durch den Verband Swiss Plastics in 2001 (damals KVS) war der Gesamtumsatz so hoch. Mit CHF 16,081 Mrd. wurde die bisherige Rekordmarke aus dem Jahr 2008 geknackt (CHF 15,940 Mrd.).

Ganze 10,6 % beträgt der Zuwachs des Gesamtumsatzes 2018 der Schweizer Kunststoffindustrie gegenüber dem Vorjahr. Erstmals wurde die 16 Mrd.-FrankenMarke geknackt. Die Branche trägt damit rund 2 % zum BIP bei. Der doch massive Zuwachs veranlasste Geschäftsführer Kurt Röschli und Dr. Ernesto Engel, ehemaliger Geschäftsführer – die beiden werten jeweils gemeinsam das Zahlenmaterial aus und analysieren es – noch zusätzliche Gespräche mit Betrieben zu führen, um die Daten weiter abzusichern. «Hinter den vorliegenden Zahlen können wir stehen», sagt Röschli. «Das Jahr 2018 lief für die meisten Marktplayer extrem gut bis in den August hinein. Im letzten Quartal machten sich leichte Bremsspuren bemerkbar.» Röschli hält fest, dass sich die Geschäftsverläufe der Mitglieder von Plastics Europe (Verband deutscher Kunststoff­erzeuger) praktisch parallel zu denjenigen in der Schweiz bewegt haben. «Treibende Kraft in der EU ist die Automobilindustrie und diese hat aus bekannten Gründen (CO2-Emission, Diesel-Skandal) an Schub verloren. Das merken auch die Schweizer Zulieferer, was mir auch bestätigt wurde», so der Geschäftsführer weiter. Von den gut CHF 16 Mrd. haben sich alle Branchen ein grösseres Stück vom Kuchen abgeschnitten (Tab. 1), allen voran mit einem Zuwachs von 10,9 % auf CHF 10,547 Mrd. die Verarbeiter. Sie konnten nicht nur höhere Umsätze erwirtschaften, sondern auch höhere Preise erzielen. Dies wird auch durch den Index Umsatz Gummiund Kunststoffwaren vom Bundesamt für Statistik erhärtet. Einen ähnlich starken Zuwachs wie die Verarbeiter legten auch die Rohstofflieferanten (+ 10,2 %) und die 4

Quelle: Umfrage Swiss Plastics

Marianne Flury

Tabelle 1: Umsätze der Schweizer Kunststoffindustrie im Jahresvergleich (2015–2018).

Formenbauer (+10 %) hin. Regelrecht explodiert sind mit einem Plus von 18 % die Umsätze der Verwertungsbetriebe. «Bei den Verwertungsbetrieben war das so zu erwarten, weil die Notwendigkeit, Material zu recyceln, in der Schweiz erkannt ist; auch das Bundesamt für Umwelt (Bafu) hat verstanden, dass neben der thermischen Verwertung (80 %) auch mechanisch recycelt (12 %) werden muss. Ein Teil wird exportiert. Insgesamt entsorgen wir 99,3 % des Kunststoffabfalls, d.h. wir littern nur 0,7 %», führt Röschli aus.

Mehr Mitarbeitende, weniger Firmen Auch die Mitarbeiterzahl ist um 4,6 % auf 33 764 gewachsen. Das Plus erfolgte hier vor allem bei den Verarbeitern. «Die Zahlen zeigen, dass die Betriebe einen Teil ihres Umsatzes in die Mitarbeiter investiert haben», erläutert der Geschäftsführer die erfreuliche Tendenz. Während der Personalbestand seit 2016 nur eine Richtung kennt, nämlich nach oben, geht die Anzahl der Firmen in Folge zurück. 2018 zählte die Branche 775, das sind 1,1 % weniger

als im Vorjahr (Tab. 2). Dazu bemerkt Röschli: «Natürlich gab es Konkurse, Zusammenlegungen, Produktionsschliessungen, Verlagerungen, aber es gab auch Neugründungen und die sind in der Firmenanzahl nicht erfasst. Diese werden wir ab nächstes Jahr in unsere Umfrage miteinbeziehen.» Die verarbeiteten Mengen von Kunststoff und Kautschuk sind mit 817 346 Tonnen quasi konstant geblieben (2017: 824 445 t, -1 %). Dies ist aber der Konstanz der Kunststoffmengen zu verdanken. Die Kautschukmenge ist um 12,3 % auf 42 165 t gesunken. Diesen Rückgang erklärt Röschli mit der Verlagerung von Kautschuk zu Kunststoff (TPE). Als Beispiel nennt er Dichtungen. Dieses Material (thermoplastische Elastomere) sei einfacher zu verarbeiten und – heute besonders wichtig – auch einfacher zu recyceln. Die verschiedenen Veränderungsraten sind augenfällig in Tabelle 3 dargestellt.

Deutliche KMU-Struktur Die Kunststoffbranche der Schweiz ist von KMU geprägt (ca. 660 der 775 Betriebe 7–8/2019


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Fokus

Veränderungsraten in % 15.0 10.2 10.6

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Umsatz Gesamtbranche

Umsatz Rohstoffe

Umsatz Verarbeiter

Beschäftigung

Rohmaterialverbrauch

Wirtschaftsdaten 2018 - Quelle: Umfrage Swiss Plastics

Tabelle 3: Veränderungsraten in Prozent auf einen Blick.

Trotz grosser Anstrengungen in der Lehrlingsausbildung seitens des Verbands Swiss Plastics und der Branche bleibt das Thema Fachkräftemangel ein Dauerbrenner. Von den insgesamt 1600 Azubi lies­ sen sich 525 (Vorjahr: 547) Lehrlinge zu Polymechanikern ausbilden, 228 (289) zu Kunststofftechnologen, 161 zu Formenbauer und 71 (47) zu Kunststoffverarbeitern; 131 wählten als Berufsziel Logistiker und der Rest entfallen auf KV und übrige.

Ausblick positiv, aber etwas gedämpfter Wie jedes Jahr fühlte der Verband auch den Puls der Unternehmen bezüglich Ausblick auf die nächsten Monate. Während letztes Jahr in puncto Personal und Umsatz noch fast durchgehend die Sonne schien, zeigen sich nun leichte Wolken am Wirtschaftshimmel (Stand März 2019).

Tabelle 2: Anzahl Firmen und Mitarbeiter (2015–2018).

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haben weniger als 100 Leute), das ist seit Jahren so und hat sich auch im Betrachtungsjahr nicht geändert. So beschäftigen rund 280 Betriebe mit weniger als 10 Personen insgesamt etwas über 1000 Leute. Im Gegenzug beschäftigen rund 50 Unternehmen mit mehr als 250 Mitarbeitenden etwa 13 000 Personen. Nicht nur die Umsätze sind gestiegen, auch die Exporte profitierten von der guten Wirtschaftslage. Gemäss der eidgenössischen Zollverwaltung (EZV) konnten 2018 Halbfabrikate im Wert von CHF 1667 Mio. und Fertigfabrikate von CHF 1834 Mio. exportiert werden. Das entspricht einem Plus von 4,7 resp. 7,7 % zum Vorjahr. «Das ist auch ein Gütesiegel für die Schweizer Betriebe. Dass diese mit dem hohen Schweizerfranken in der Lage sind, so viel zu exportieren, zeugt von Qualität, Zuverlässigkeit, verlässlichem Service und guten Dienstleistungen», so Röschli. In der Verteilung der Anwendungen gibt es nur marginale Veränderungen. Nach wie vor führt der Verpackungsbereich mit 41,2 % vor dem Bau mit 38,9 %. Weitere gewichtige Bereiche sind Fahrzeug (5,9 %), Medizin (4,9 %) und EE (4,0 %). Die restlichen 5,1 % entfallen auf Landwirtschaft, Haushalt und Sonstige. Etwas Analysespielraum liefern die Importund Exportvolumen von Kunststoffabfällen gemäss der EZV. 2018 wurden 90 814 t Kunststoffabfälle aus- und 53 766 t eingeführt. Röschli betont, dass es sich beim Export um Material handelt, das wir zur Rezyklierung ins Ausland (vor allem nach Deutschland) schicken. Das Importmate­ rial stammt gemäss Röschli zu 67 % aus Deutschland, 20 % aus Frankreich und knapp 10 % aus Österreich. «Das ist Qualitätsware, die eingeführt wird.»

Insgesamt erwarten noch 48 % einen höheren Umsatz (März 2018: 64 %) und 40 % gehen von einem gleichbleibenden Umsatz aus (28 %). Statt 8 % wie im Vorjahr rechnen 12 % mit einem rückläufigen Umsatz. Erfreulich ist: 64 % wollen am Personal festhalten (58 %) und 27 % beabsichtigen, Leute einzustellen (33 %). «Nur» 9 % – gleich viel wie im Vorjahr – geben an, die Mitarbeiterzahl reduzieren zu wollen. Alles in allem ist Röschli zuversichtlich, dass auch das laufende Geschäftsjahr zwar nicht mehr ganz so rosig, aber immer noch positiv ausfallen wird. Weitere Informationen und Grafiken finden sich unter folgendem QR-Code:

Kontakt Swiss Plastics Kurt Röschli Schachenallee 29C, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 834 00 67 k.roeschli@swiss-plastics.ch www.swiss-plastics.ch

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Verarbeitung

Variotherm temperieren mit unterschiedlichen Heizverfahren

Hohe Bauteilqualität bei optimaler Zykluszeit Für die Schweizer Temperierspezialisten der HB-Therm AG ist seit langem klar: Bei hochqualitativem Spritzgiessen hat die Werkzeugtemperierung entscheidenden Einfluss auf die Bauteilqualität und die wirtschaftliche Effizienz der Produktion. Das Variotherm-Verfahren, mit dem sich HB-Therm seit langen beschäftigt, gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.

Unter dem Variotherm-Verfahren versteht man einen sogenannten «erzwungenen dynamischen Temperaturverlauf» im Werkzeug während eines Spritzzyklus. Einfacher gesagt: Wann müssen ein Werkzeug oder seine formgebenden Partien heisser und wann kälter sein, um das Produkt in bestmöglicher Qualität herstellen und entformen zu können? Die jeweils richtige Werkzeugtemperatur in den jeweils richtigen Zyklusphasen ist hier der entscheidende Schlüssel – also die sogenannte variotherme Werkzeugtemperierung.

In welchen Fällen variotherm? Das Variotherm-Verfahren hilft also, ungewollte Auswirkungen für Spritzgiesser zu verhindern. Verglichen mit der «normalen» Temperiertechnologie kann die variotherme Temperiertechnik bei der Lösung anspruchsvoller Aufgaben in diesem Bereich effektiv helfen. Mit höheren Temperaturen steigt z. B. die Bauteilqualität, dafür werden aber längere Zykluszeiten notwendig. Dieser Zusammenhang beeinflusst betriebswirtschaftlich die Stückkosten. Somit wird die Wahl der richtigen Werkzeugtemperatur immer zu einer Abwägung zwischen Qualität und Wirtschaftlichkeit. Dies trifft besonders dann zu, wenn entweder ex­ trem kleine Fliessquerschnitte sehr hohe Einspritzdrücke bedingen, Einfallstellen bei extremen Wandstärkenverhältnissen vermieden werden oder eine perfekte Oberflächenqualität bei geschäumten und faserverstärkten Teilen entstehen soll. Aber ¹ Philipp Geisser, Head of technology HB-Therm

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Bilder: HB-Therm

Philipp Geisser ¹

Zum variothermen Temperieren von Werkzeugen kommen bei HB-Therm zwei Temperiergeräte Thermo-5 zum Einsatz, die über die Umschalteinheit Vario-5 mit Maschine und Werkzeug verbunden sind.

auch die vollständige Abformung feinster Strukturen oder das Erreichen einer hohen Konturtreue (z. B. bei optischen Linsen, Mikro- oder Nanostrukturen, Klavierlack usw.) sind Einsatzfälle, bei denen variotherm temperiert werden sollte. Bei bestimmten Spritzgussteilen besteht zudem die Anforderung, Bindenähte oder andere visuelle Beeinträchtigungen im Sichtbereich zu vermeiden.

Wie funktioniert variotherme Temperierung? In zahlreichen Anwendungsfällen soll die Formnestoberfläche im Werkzeug beim Einspritzvorgang «warm» und in der Abkühlphase «kalt» sein. Das Werkzeug oder auch nur der kavitätsnahe Bereich werden eine bestimmte Zeit aufgeheizt und anschlies­ send wieder gekühlt. Über eine variotherme Temperierung lässt sich die Temperatur an der Formnestoberfläche innerhalb des Spritzzyklus aktiv verändern, es wird also über ein Heiz- und ein Kühlsystem zyklisch beheizt bzw. gekühlt. Die Ansteuerung der Temperierung läuft dabei absolut synchron

zum Prozesstakt. Während zur Kühlung (also zur Wärmeabfuhr) ausschliesslich kaltes oder niedrig temperiertes Wasser verwendet wird, bieten sich für das Auf- und Beheizen unterschiedliche Verfahren und Medien an: zum Beispiel flüssig beheizt (mit den Medien: Wasser, Öl, CO2), elek­ trisch beheizt (mit den Medien Widerstand, Induktion, Strahlung wie Infrarot oder Laser) oder dampfbeheizt. Flüssige Beheizung Bei der flüssigen Beheizung kommen zwei Temperiergeräte und eine Umschalteinheit zum Einsatz. Die Umschalteinheit schaltet dabei wechselweise im von der Maschine vorgegebenen Takt zwischen dem auf hoher und dem auf tiefer Temperatur arbeitenden Temperiergerät hin und her. Nicht mit dem Verbraucher verbundene Geräte werden jeweils auf Bypass geschaltet, damit die Wärmeübertragung im Gerät auch in dieser Phase erhalten bleibt. Als Fluid kommen Wasser, Öl oder unter bestimmten Voraussetzungen auch CO2 zum Einsatz. Die Wirkung hängt bei dieser Technik stark von der Gestaltung des Verbrauchers sowie des Anwendungsprozesses ab. Vo­ raussetzungen für einen erfolgreichen Betrieb sind: –– geeignete Werkzeugkonstruktion (möglichst geringe Masse), –– kleine Temperierkanalabstände und hohe Zykluszeiten, –– geeignete Ansteuerung der Umschaltventile im gewünschten Verhältnis und Takt der Maschine. Die erreichbaren Temperaturen an der Verbraucheroberfläche (z. B. der Formnestoberfläche) richten sich dabei nach den Temperaturbereichen der Temperiergeräte, des angeschlossenen Verbrauchers sowie der Zykluszeit. 7–8/2019


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Verarbeitung

Elektrische Beheizung: Drei Alternativen Die Grundidee der elektrischen Beheizung lautet: die aufzuheizende Masse sollte so gering wie möglich sein. Darüber hinaus sollten die separaten Kühlkanäle adäquat untergebracht werden können. Für die elektrische Beheizung bieten sich hauptsächlich drei Möglichkeiten an: Widerstand (Keramik, Dünnschicht), Induktion sowie Strahlung (Infrarot, Laser).

derstand gestaltete Beschichtung der Kavität erfolgt. Induktionsheizung Wird an einem magnetischen Stahlkörper ein magnetisches Wechselfeld hoher Frequenz angelegt, dann erwärmt sich dessen Oberfläche. Ursache sind die induzierten Wirbelströme. Induktionsspulen können theoretisch von aussen in das offene Werkzeug eingefahren werden. Nach erfolgter Erwärmung, die eventuell nur wenige Sekunden kurz sein kann, fährt die Spule wieder aus, bevor das Werkzeug schliesst und der Spritzprozess beginnt. Weil die Temperatur an der Oberfläche nach Abschalten wieder sehr rasch abnimmt, muss unter Umständen stark übererwärmt werden, was zu Werkzeugschäden führen kann. Aus diesem Grund ist die Integration der Induktionsspule in das Werkzeug weiter verbreitet, auch wenn der Aufwand für das Einbringen der Schlaufen in das Werkzeug sehr viel kostspieliger ist.

die Formteilqualität Formteilqualität die

Widerstandsheizung Eine als elektrisches Heizelement ausgebildete Keramikplatte ist nahe der Formnestoberfläche im variothermen Bereich angebracht. Die hohe spezifische Heizleistung ermöglicht hohe Heizgradienten. Die Kühlkanäle liegen hinter dem Heizelement. Dank der relativ hohen Wärmeleitfähigkeit der Keramikplatte ist die Kühlwirkung noch genügend gross. Zur gleichen Kategorie zählen Verfahren, bei denen die Heizenergie über eine als elektrischen Wi-

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Eine weitere Möglichkeit variothermer Temperierung bietet eine um das Werkzeug angebrachte Hochfrequenzspule. Heizung über Strahlung Treffen elektromagnetische Strahlen auf eine Oberfläche, dann wird diese je nach Frequenz, Intensität und Reflexionsvermögen erwärmt. Matte schwarze Oberflächen erhitzen sich dabei viel stärker als polierte weisse, weil deren Emissionsfaktor bedeutend grösser ist. In der Praxis wird die Strahlenquelle in das offene Werkzeug eingefahren. Nach Erreichen der gewünschten Temperatur fährt diese wieder aus, das Werkzeug schliesst und der Spritzprozess beginnt. Die polierten Oberflächen von Stahlwerkzeugen sind bezüglich des Absorptionsvermögens nicht besonders vorteilhaft. mit KühlenVersuche und Kühlen und unterschiedlichenTemperieren Beschichtungen mit haben Temperieren mit gezeigt, dass sich damit der EmissionsfakSystem System tor verbessern lässt und sich so akzeptable Temperaturgradienten erzielen lassen.

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Verarbeitung

Dampfbeheizte Temperierung Bei der Beheizung mit Dampf wird die sehr hohe Verdampfungswärme von Wasser genutzt. Bringt man den in die Temperierkanäle geleiteten Wasserdampf zur Kondensation, dann wird an dieser Stelle viel Wärme freigesetzt, womit sich die Umgebung erhitzt. In der Kühlphase fliesst anschliessend kaltes Wasser durch die Kanäle und kühlt das Werkzeug wieder ab. Auch hier ist wichtig, dass die aufzuheizende und abzukühlende Masse möglichst gering bleibt.

Einsatz des variothermen Temperierverfahrens

Die Infrarotaufnahme entstand an einem Versuchswerkzeug. Zu sehen ist ein Temperaturverlauf an einer Testplatte mit unterschiedlichen Temperierkanalabständen.

Die variotherme Temperierung von HB-Therm

rungen wird von dessen Verlauf und der Temperierkanalanordnung bestimmt. Sie muss vom heissen und vom kalten Temperiergerät zu etwa gleichen Teilen aufgebracht werden und entspricht der variothermen Temperierleistung. Die Dauer von Heizen und Kühlen hängt von den notwendigen Werkzeug- sowie den gewählten Mediumstemperaturen ab. Die Zeiten müssen über Versuche am offenen Werkzeug bestimmt werden. Als wichtige Grösse einkalkuliert werden muss auch der Abstand des Temperierka-

Bewertung: (0-5) 0: erfüllt Anforderung nicht 5: erfüllt Anforderungen vollständig -: nicht zutreffend

Konturkomplexität (3D)

Vorhandenes Werkzeug

Aufwand Werkzeug

Aufheizraten

Temperaturverteilung

Überheizen erforderlich

Investitionskosten

Ergonomie

Praxiserprobung

Das Vario-5-System von HB-Therm basiert auf dem Heizverfahren mit flüssigen Medien, bei dem wechselweise heisses und kaltes Wasser durch den variotherm zu temperierenden Kreis gepumpt wird. Dabei kommen zwei Standardgeräte zum Einsatz, die über die Umschalteinheit Vario-5 dem entsprechenden Temperierkreis zugeschaltet werden und so die Formteilpartie aufheizen oder abkühlen. Die erforderliche Energie für die Temperaturände-

Grosse Flächen

Wann sollten Spritzgiesser das variotherme Temperierverfahren einsetzen? Dafür gibt es, wie in so vielen Fällen, keine eindeutige Richtlinie, da diese Verfahren noch nicht sehr stark verbreitet sind. Was man allerdings festhalten kann, ist, dass sie in der Regel aufwändiger sind und speziell dafür angepasste Werkzeugkonstruktionen voraussetzen, was sie gegenüber herkömmli-

chen Verfahren auch teurer werden lässt. In Bezug auf das Heizsystem hat sich wegen der unterschiedlichen Vor- und Nachteile und deren Entwicklungsstadien ebenfalls noch kein Verfahren eta­bliert. Die Tabelle mit den verschiedenen Heizverfahren und deren Anwendungseigenschaften kann bei der Systemauswahl behilflich sein. Details in Bezug auf die Anwendung müssen mit den jeweiligen Systemanbietern abgesprochen werden.

Referenz isotherm (kontinuierlich)

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flüssiges Medium (wechselweise heiss/kalt)

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flüssiges Medium mit zwei Kreisen (hinten konstant, vorne getaktet)

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CO2 (wechselweise heiss/kalt)

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Heissdampf

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Widerstandsheizplatten (Keramik, in Werkzeug integriert)

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Widerstandsheizelemente (beweglich, in Werkzeug integriert)

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Dick- oder Dünnfilm-Heizschicht an Formnest¬oberfläche

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Induktionsheizung (Induktor über Handling eingebracht)

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Induktionsheizung (Induktor im Werkzeug integriert)

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Induktionsheizung (Induktor um gesamtes Werkzeug)

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Infrarot-Wärmestrahler

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Laser (Laserscanner über Handling eingebracht)

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Laser (Laserstrahl über Lichtleiter in Werkzeug eingeführt)

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Heissluft (mit Wärmerückführung)

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Heizverfahren

Tabelle: Gegenüberstellung von Heizverfahren für variotherme Temperierprozesse. Einschätzung von HB-Therm, Stand 2018.

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nals zur Formnestoberfläche. Dieser führt zusammen mit der Distanz zur Ventil-Umschalteinheit zu einer charakteristischen Verzögerung. Wird von Heizen auf Kühlen umgeschaltet, dann steigt die Temperatur an der Formnestoberfläche, je nachdem, wie konturnah temperieret werden kann, zunächst noch weiter an, bis sie nach dieser Verzögerungszeit das Maximum erreicht und danach wieder sinkt. Dasselbe gilt für das Umschalten von Kühlen auf Heizen. Die Verzögerungszeit liegt dabei zwischen 4 und 12 Sekunden. Möchte man also die höchste Temperatur zum Zeitpunkt «Start Einspritzen» erreichen, dann muss schon um die Verzögerungszeit früher umgeschaltet werden. Je nach Verhältnissen kann das tatsächlich schon vor dem Zyklusstart der Fall sein. Die eigentliche Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen erfolgt zeit- oder temperaturabhängig. Umgeschaltet werden kann entweder durch die Maschine oder die variotherme Umschalteinheit. Für kurze Zykluszeiten und eine effiziente variotherme Temperierung müssen Werkzeug und Prozess entsprechend optimiert werden. Folgende Grundsätze sollten dabei beachtet werden: –– Die Abstände zwischen Temperierkanal und Formnestoberfläche sollten so klein wie möglich sein (konturnahe Temperierung) –– Um den variothermen Bereich klein zu halten, sollten nur Kreisläufe einbezogen werden, die den kritischen Formnestbereich beeinflussen. Wenn möglich sollten Werkzeugeinsätze verwendet werden, die einfach vom Rest des Werkzeugs isoliert werden können. –– Zusätzlich können variotherme Bereiche auch mit Isolation und Freistellungen vom Rest des Werkzeugs getrennt werden. –– Der Anschluss der variothermen Einsätze an das Temperiersystem kann mit freigestellten Rohrstücken erfolgen. Zuführungen über Werkzeugplatten, -rahmen sowie Verteil- und Messsysteme sollten aufgrund der erhöhten variothermen Masse vermieden werden. –– In besonderen Fällen können für die variothermen Bereiche auch Einsätze aus Kupferlegierungen oder anderen Materialien mit guten Wärmeleiteigenschaften verwendet werden. 7–8/2019

Verarbeitung

–– Durch grosse Temperierkanaldurchmesser oder mehrere Temperierkanäle lassen sich beaufschlagte Flächen vergrös­ sern und damit die Wärmeübertragung verbessern. –– Die Temperierkanäle sollten so gestaltet sein, dass ein möglichst hoher Durchfluss entsteht. Dieser verbessert den Wärmeübergang zum Werkzeug und führt zu kürzeren Ansprechzeiten bzw. schnelleren Temperaturgradienten. –– Schliesslich nehmen variotherm gefahrene Temperierkreise die Temperatur des heissen Geräts schnell an. Dichtun-

gen, Kupplungen und Schläuche sollten deshalb entsprechend ausgelegt sein. Durch die zyklischen Temperaturveränderungen können bewegliche Einsätze wie z. B. Schieber auch klemmen.

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Verarbeitung

Füllsimulation

Komplexer Spritzgiessprozess wird berechenbar

Susanne Palm ¹ «Schon bei der Entwicklung der Gestica war unser Ziel, mehr Bedienassistenz in die Steuerung zu bringen», erläutert Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg. «Unser Assistenzpaket ‹4.set-up› unterstützt den Einrichter bereits aktiv beim Rüsten und der Eingabe von Parametern. Die integrierte Füllsimulation geht jedoch deutlich weiter. Die Maschine wird damit noch ‹smarter›, denn sie kennt das Teil, das sie produzieren soll.» Auf der Suche nach einem Partner fiel die Wahl auf das Unternehmen Simcon aus Würselen (D), da man schon bei anderen Projekten zusammengearbeitet hatte. Als Experte für Simulationen kennt Simcon die aktuelle Situation der Werkzeugauslegung. «Derzeit gibt es quasi zwei voneinander unabhängige Welten: Werkzeugbau und Spritzerei. In der Werkzeugkonstruktion gehören Füllsimulationen mittlerweile zum Standard. Deren Daten können für den Spritzgiessprozess jedoch nicht genutzt werden», erklärt Geschäftsführer Dr.-Ing. Paul F. Filz.

Zwei Welten wachsen zusammen «Herausforderung ist das Material, dessen Eigenschaften sich im Laufe des Umformprozesses verändern. Demzufolge wird die Frage der optimalen Werkzeugfüllung von Experten seit langem vielschichtig diskutiert», weiss Duffner aus Erfahrung. So sei es im Grund schon lange ein Bedürfnis, ¹ Susanne Palm, Unternehmenskommunikation, Arburg GmbH + Co. KG, Lossburg

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Bild: Arburg

In Sachen Assistenzfunktionen hat Arburg einen weiteren Meilenstein gesetzt: die Integration einer Füllsimulation in die Gestica-Steuerung der Allrounder-Spritzgiessmaschinen. Wie dieses Feature prinzipiell aussehen wird, hat Arburg bereits auf der Fakuma 2018 gezeigt. Im Rahmen der Technologie-Tage im März 2019 wurde die nächste Entwicklungsstufe präsentiert: die Darstellung der Füllsimulation direkt am produzierenden Allrounder. Bei diesem anspruchsvollen und komplexen Projekt kooperiert Arburg mit dem Simulations-Experten Simcon.

künftige Assistenzsysteme, wie z. B. das integrierte Modell aus der Füllsimulation, werden den Maschinebediener verstärkt interaktiv und grafisch unterstützen.

Füllsimulation und Spritzgiessrealität kombinieren

Das Füllbild des zu produzierenden Bauteils visualisiert die Abhängigkeit von Füllgrad zum Schneckenweg.

Simulationen aus dem Werkzeugbau mit der Maschine zu koppeln. «Mit der in die Gestica-Steuerung integrierten Füllsimulation bringen wir nun die beiden Welten zusammen. Daraus resultieren Vorteile in Sachen Rüstzeit, Sicherheit und Effizienz», so der Entwicklungsleiter. Um den Spritzgiessprozess optimal einzustellen, ist sehr viel Know-how seitens der Einrichter erforderlich, da nur das Material und dessen Verarbeitungstemperatur sowie das erforderliche Dosiervolumen bekannt sind. Die anspruchsvolle Aufgabe lautet nun, das Werkzeug optimal zu füllen. Über das Einspritzprofil lassen sich die Fliesslinien der Kunststoffschmelze beeinflussen. Allerdings weiss der Einrichter, wenn er eine bestimmte Änderung des Schneckenwegs bzw. Dosiervolumens vornimmt, nicht, bei welcher Geometrie in der Kavität sich die Fliessfront gerade befindet. Da zudem Überspritzungen viel Zeit kosten, um das Teil aus dem Werkzeug «bergmännisch abzubauen», gilt es, diese zu vermeiden. Hier ist heute die langjährige Erfahrung des Einrichters gefragt. Zu-

Die Aufgabe, die Füllsimulation mit der Spritzgiessrealität in eine Korrelation zu bringen, ist sehr anspruchsvoll. Um die Fliessfront korrekt abzubilden, sind Rechenmodelle und Algorithmen erforderlich, die z. B. auch das Verhalten von Schnecke und Rückstromsperre sowie die Kompressibilität des Werkstoffs berücksichtigen. Hierfür haben Arburg und Simcon ihre Kompetenzen gebündelt und auf den Technologie-Tagen 2019 bereits die Synchronisation der Schneckenbewegung mit dem berechneten Simulationsmodell direkt auf der Maschine gezeigt. Dabei wird das Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Oberfläche der GesticaSteuerung angezeigt und die Abhängigkeit des Füllgrads zum Schneckenweg visualisiert. Hiervon profitieren auch die Experten unter den Einrichtern, indem sie wertvolle Zeit sparen. Sie müssen keine Spritzkurven-Diagramme mehr interpretieren, sondern können die Fliessfront in der 3DDarstellung der Kavität anschauen.

Kontakt Arburg AG Südstrasse 15 CH-3110 Münsingen +41 31 724 23 23 switzerland@arburg.com www.arburg.ch

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Verfahrenstechnik

Spritzgiesswerkzeugreparatur

LMD bringt entscheidende Vorteile Bei Werkzeugverschleiss in einer Serienproduktion ist eine schnelle und zuverlässige Reparatur zwingend. Für Reparaturen oder Werkzeugänderungen an den Werkzeugkomponenten schafft der Einsatz von LMD (Laser Metal Deposition) gegenüber anderen Verfahren entscheidende Vorteile.

Zuverlässig gut funktionierende Spritzgiesswerkzeuge sind Voraussetzung für eine erfolgreiche Produktion. Trotz vorbeugender Instandhaltung und Wartung kommt es aber immer wieder vor, dass sich im Laufe der Zeit einige Komponenten abnützen, was zu fehlerhaften Teilen oder höheren Produktionskosten durch Nacharbeit führen kann. LMD (Laser Metal Deposition) ist ein neuartiges Verfahren, bei dem im Zentrum ein Laser und radial zulaufend die Pulver- sowie die Schutzgaszuführung liegen. Mit dem Laser wird ein Schmelzbad erzeugt, das sich einerseits aus Substratmaterial und andererseits aus dem eingesprühten Pulvermaterial zusammensetzt. Die Vorteile gegenüber konventionellen Herstellungsmethoden liegen vor allem in der massiven Reduktion der Abfallmengen, höherer Energieeffizienz und Qualität im Vergleich zu anderen Schweissprozessen (Bilder 1 und 2). Bild 1 zeigt die Hybridmaschine (LMD, Fräsen & Schleifen) der HSR mit eingebautem LMD-System. LMD kann in die folgenden vier Einsatzmöglichkeiten unterteilt werden: 1. Generieren: Umsetzung von Additiv Manufacturing zur gezielten Aufbringung von Verstärkungen oder Strukturelementen (z.B. Rippen). 2. Beschichten: Das Aufbringen von verschleiss- und korrosionsbeständigen Schichten. 3. Reparieren: Die Rekonstruktion von verProf. Dr. Mohammad Rabiey, Leiter Fertigungstechnik Metall, und Team Stefan Richle, Pascal Maerchy, Manuel Suarez, alle am IWK der HSR

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Bilder und Tabellen: IWK

Prof. Dr. Mohammad Rabiey, Stefan Richle, Pascal Maerchy, Manuel Suarez 1

Bild 1: Hybridmaschine mit eingebautem LMD-System.

schlissenen Bauteil- oder Werkzeugstellen mittels gezieltem Laserauftrag. 4. Fügen: Das Schweissen von mehreren Teilen oder das Verbinden/Überbrücken von Lücken. Diese Untersuchung widmet sich der Anbindung von aufgeschweisstem Pulvermaterial und Substratwerkstoff sowie der Optimierung der Prozesszeit und Kosten. Um Messungen mit Aussagekraft zu ermöglichen, werden Zugstäbe und Härteproben hergestellt (Bild 3). Der Hauptteil der Proben besteht dabei aus Substrat, also Grundkomponentenmaterial und nur die Nut wird mittels LMD mit Pulvermaterial gefüllt. Substrat- und Pulvermaterial sind chemisch identisch. Es wäre aber auch eine Kombination von verschiedenen Werkstoffen möglich!

Bild 2: LMD-Verfahren schematisch dargestellt.

Zielsetzung Ziel dieser Untersuchung ist es, das Knowhow für die Spritzgiesswerkzeugreparatur mittels LMD zu generieren. Die Qualität des LMD-Auftrages besitzt eine Vielzahl von Abhängigkeiten, die drei Parameter 11


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Verfahrenstechnik

Bild 3: Mittels Zugstäben und Härteproben werden die Messungswerte untermauert.

Minimum gebracht und trotzdem eine hohe Aussagequalität erreicht. Mit dem bisher generierten Wissen konnte nun die Parameterstudie, welche neben der reinen Parametervariation auch die Aufbaurichtung beinhaltet, gestartet werden. Sobald alle Variationen hergestellt waren, konnte die Analyse der Bauteilqualität beginnen. Dabei wurden zum einen Querschliffe für die Mikroskopie und Untersuchung des metallischen Gefüges angefertigt, zum anderen Zugversuche für die SpannungsDehnungs-Diagramme sowie Test zur Untersuchung der Haftung zwischen Substrat und Pulverauftrag erstellt.

Untersuchungsergebnisse

Bild 4: Schematischer Ablauf einer künftigen Anwendung.

Laserleistung, Pulverförderrate und Vorschub haben sich dabei als die Wichtigsten herauskristallisiert. Im Rahmen der Untersuchung sollten nun diese drei Parameter optimal aufeinander abgestimmt werden. Das erarbeiten der Parameter soll zum Ziel haben, dass verschlissene Spritzgiesswerkzeuge mittels LMD und anschliessender spanender Bearbeitung repariert werden können [2]. Abbildung 4 soll den schematischen Ablauf von einer zukünftigen Anwendung zeigen. Zuerst wird das verschlissene Kronenelement abgefräst, um danach an derselben Stelle ein neues Kronenelement mittels LMD aufzubauen. Abschliessend wird das aufgetragene Element noch geschlichtet und einem «Finishing» unterzogen.

In der Tabelle 1 sind die 9 Versuchsparametersätze aufgelistet, welche die Einstellungen der Maschine für den LMD-Auftrag definieren. Alle Versuche wurden jeweils dreimal ausgeführt, um die Resultatkorrektheit zu gewährleisten.

Zugprüfung Grundsätzlich spalten sich die Resultate der Zugprüfungen in zwei Gruppen. Zum einen in Adhäsionsbrüche zum anderen in Substratbrüche (Bild 5). Bei allen Substratbrüchen (Parametersätze 5-9) kann deshalb nur eine halbe Aus-

sage bezüglich der Haftung zwischen Substrat und Schweissnaht getroffen werden. Die Haftung ist besser als die Zugfestigkeit des Substrates. Alle diese Parametersätze erfüllen die Anforderung an die Haftung. Bei allen Adhäsionsbrüchen (Parametersätze 1-4) kann gesagt werden, dass die Anforderungen an die Haftung nicht erfüllt werden. Jedoch kann anhand der adhäsiven Brüche die Prozessstabilität mit Hilfe der Streuung bestimmt werden. Die Prozessstabilität ist als gut einzustufen, da die Streuung im Mittelwert der Parametersätze 1-4 bei knapp über 9 % liegt. [2]

Härteprüfung In Bild 6 fällt auf, dass viele Proben in der Übergangszone von Substrat zu Schweissnaht und umgekehrt die höchsten Härtewerte erreichen. Dies entspricht nicht den Erwartungen. Erwartet wurde, dass durch das Martensitgefüge der Schweissnaht eine höhere Härte erreicht wird als in der WEZ (Wärmeeintragszone). Dies ist kein Messfehler, sondern hängt mit dem lokalen Wärmeeintrag des Laserauftragsschweissens zusammen. Aus der Härte können Rückschlüsse auf die Zugfestigkeit gemacht werden. In den

Strategie Zuerst musste ein Verfahren zum Aufbau von Zugprüfkörpern mittels LMD entwickelt werden. Danach ging es darum, die wichtigsten Prozessparameter zu identifizieren und Variationsschemata nach Taguchi aufzustellen. Mit der Versuchsplanung nach Taguchi wurden sowohl die Versuchsanzahl als auch der Auswertungsaufwand auf ein 12

Bild 5: Spannungsdehnungsdiagramm aus Mittelwerten.

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Verfahrenstechnik

Tabelle 1: 9 Versuchsparametersätze nach Taguchi.

Tabelle 2: Die optimalen Parameter für den LMD-Auftrag.

um «fest erstarrten» Kohlenstoff handelt, kann das Gefüge durch Normalisieren (Weichglühen) wieder entspannt werden. Umso grösser die Entfernung zur Schweissnaht wird, desto mehr Ferrit kommt zurück ins Gefüge, bis sich im linken oberen Bildrand in etwa das Substratgefüge zeigt. [2]

Fazit Mit den Erkenntnissen aus allen Versuchen und Auswertungen konnte mittels des Einsatzes der Taguchi Methode der optimale Parametersatz für den LMD-Auftrag auf Basis von Warmarbeitsstahl 1.2343 für die Spritzgiesswerkzeugreparatur eruiert werden. Die dadurch gefundenen optimalen Parameter sind in der Tabelle 2 abgebildet. Bild 6: Härteverlauf über Schweissnaht. Literatur

Bild 7: Übergang zwischen Schweissnaht und Substrat (links); Gefügeverlauf einer Laserstrahlhärtung (rechts).

härtesten Zonen wird eine Härte um das Dreifache der Substratfestigkeit erreicht. [2]

Metallographie In Bild 7, links, ist ein Übergang zwischen Schweissnaht und Substrat ersichtlich. Direkt an der Grenze der Schweissnaht ist eine komplett schwarze Schicht zu erkennen. Diese entsteht dadurch, dass der heisse Laserstrahl (über Austenittemperatur, 1030 °C) auf die 20 °C kalte Sub­ 7–8/2019

stratplatte trifft. Dadurch wird die aufgeschmolzene Schicht schlagartig abgekühlt. Zudem steigt der Kohlenstoffgehalt kurzzeitig an. Dies ist möglich, da das Pulver ebenfalls Kohlenstoff enthält. Durch anschliessende Diffusion wird der C-Gehalt wieder gesenkt. Durch den schnellen Abkühlvorgang «verklemmt» der Kohlenstoff und bildet eine harte Randschicht. Beim Laserstrahlhärten ist der Effekt erwünscht, um harte Randzonen mit einem zähen Kern zu erreichen. Im Falle des Reparaturschweis­s ens, ist dies ein nachteiliger Effekt. Als Referenzabbildung ist ein Bild aus einer Laserstrahlhärtung dargestellt (Bild 7, rechts). Der Gefügeverlauf deckt sich mit jenem aus dem Auftragsschweissen. Die roten Pfeile in den Abbildungen dienen der Orientierung, damit die Gefügeänderungsrichtung verglichen werden kann. Da es sich bei einer Überkohlung

[1] L. Leuenberger: Wirtschaftliche und technische Bewertung von LMD-gefertigten Teilen, Bachelorarbeit an der HSR, Rapperswil, Betreuer Prof. Dr.-Ing. Mohammad Rabiey; 2019 [2] P. Schiesser: Reparieren von Spritzgusswerkzeugen mit dem Laserauftragsschweis­sen, Bachelorarbeit an der HSR, Betreuer Prof. Dr.-Ing. Mohammad Rabiey;Rapperswil, 2019

Kontakt IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Prof. Dr.-Ing. Mohammad Rabiey Oberseestrasse 10 CH-8640 Rapperswil +41 55 222 47 69 mohammad.rabiey@hsr.ch www.iwk.hsr.ch

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Composites

14. Composites Europe in Stuttgart

Faserverbundwerkstoffe werden konkurrenzfähig Von der Composites-Industrie gehen wichtige Impulse aus – für den Leichtbau und Materialinnovationen in Automobilbau, Luftfahrt, Maschinenbau, Bauwesen, Windkraft sowie im Sport- und Freizeitsektor. Im internationalen Wettbewerb sind dafür Lösungen mit hoher Automatisierung gefragt. Die Trends und Fortschritte in Produktion und Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen zeigt die Composites Europe vom 10. bis 12. September in Stuttgart.

«Process live»: Technologien im Zusammenspiel Perfekt aufeinander abgestimmte Verarbeitungs- und Fertigungsprozesse stehen im Mittelpunkt des Formats «Process live». Auf gemeinsamen Ausstellungsflächen präsentieren Maschinen- und Anlagenbauer ihre Technologien im Zusammenspiel – und das im laufenden Betrieb, um so die einzelnen Teilprozesse im Zusammenhang zeigen zu können. Zu sehen ist u.a. das von Airbus patentierte Vakuuminfusionsverfahren VAP (Vacuum Assisted Process), das im Mittelpunkt der Sonderfläche von Trans-Textil und Composyst steht. Das Verfahren ermöglicht es, grossflächige und geometrisch komplexe Bauteile in einem Schritt ohne Autoklav zu fertigen, warum es sich besonders für Strukturbauteile im Flugzeugbau, in der Windkraft, Schifffahrt, im Schienenund Strassentransport, im Maschinen- und Gerätebau sowie im Bereich der Architektur und Freizeitindustrie anbietet. 14

Bild: Composites Europe

Die Messebesucher treffen auf über 300 Aussteller aus 30 Nationen, die in Stuttgart Materialien, technische Lösungen und innovative Anwendungsbeispiele zeigen. Einen besonderen Fokus richtet die Messe neben neuen Produkten auf innovative ProzessTechnologien. Wie es um die Serienfertigung und neue Anwendungen in der CompositesIndustrie bestellt ist, bekommen die Besucher aber nicht nur im Ausstellungsbereich zu sehen, sondern auch auf den zahlreichen Sonderflächen, in Themenrundgängen, der begleitenden International Composites Conference und im Lightweight Technologies Forum, dass sich den Trends im Multimaterial-Leichtbau widmet. Das Thema Leichtbau bleibt ein «Treiber» für viele Entwicklungen im Composites-Sektor.

Speziell auf die DACH-Marktregion mit ihren kleineren und mittelständischen Unternehmen zielt die «Process live»-Sonderfläche des Schneide-Spezialisten Gunnar aus der Schweiz. Gemeinsam mit dem Laserprojektions-Experten LAP und dem Composites-Engineering-Spezialisten Scheurer Swiss stellt Gunnar einen verknüpften Gesamtprozess vor, der moderne Maschinen, Software und spezialisierte Handarbeit vereint. Ausgangslage ist ein automatisierter Herstellungsprozess von sortierten Lagenaufbauten in kleineren und mittelgrossen Mengen mit gewissem Einsatz von personellen Fachkräften. Der Faserverbundspezialist Hacotech wird gemeinsam mit Aristo Graphic Systeme und Lavesan CNC gesteuerte Schneidprozesse und verschiedene Möglichkeiten der Bearbeitung vorstellen. Neben dem Schneideprozess werden die Produktionsvorbereitung und Konfektionierung, die Erstellung von massgenauen Schablonen

und das Ausschneiden und Konfektionieren von Composite-Materialien und Halbzeugen gezeigt. Schneidtechnik steht auch im Mittelpunkt der Sonderfläche von Rebstock Consulting, Broetje-Automation und Zünd Systemtechnik, die sich mit dem Thema «Automated Sorting and Kitting» am Format «Process live» beteiligen. Die Herstellung eines Laminates mit höchsten Brandschutzanforderungen im RTM Verfahren und die Aushärtung in nur 1 Stunde zeigen der Composites-Hersteller Saertex und das Chemieunternehmen Scott Bader.

5th International Composites Conference (ICC) Serienfertigung, stabile Prozesse, neue Märkte – die International Composites Conference (ICC) trägt frische Impulse für Innovationen in den Markt und bringt dazu 7–8/2019


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Verarbeiter und Anwender von faserverstärkten Kunststoffen aus ganz Europa zusammen. Erstmals findet die renommierte Konferenz zeitgleich zur Composites Eur­ ope statt. Auch thematisch rücken das Vortragsprogramm, das die Wirtschaftsvereinigung Composites Germany gestaltet, und die Messe dichter zusammen. Eines der übergreifenden Zukunftsthemen, die die gesamte Branche beschäftigen, sind Multimaterial-Lösungen in nahezu allen Anwendungsindustrien. Im Baubereich beschäftigt sich die Konferenz zudem mit dem steigenden Einsatz von Carbonbeton. Bei den Prozess-Technologien stehen die Verarbeitung von thermoplastischen Materialien zur Serienfertigung und stabile Prozesse bei der Duroplastverarbeitung im Fokus. Geführte Rundgänge und praktische Vorführungen in den Messehallen ergänzen das Konferenzprogramm.

«Material and Process Technology» So heisst die neue Sonderfläche, die unter Federführung des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen entsteht. Gemeinsam mit anderen Instituten wie u.a. dem Aachener Zentrum für inte­ grativen Leichtbau (AZL) stellt das IKV die Produktionstechnologie in den Mittelpunkt. Speziell der Weg von der wissenschaftlichen Entwicklung in die praktische, industrielle Umsetzung wird auf der Sonderfläche nachgezeichnet.

LTF: Plattform für multimaterialen Leichtbau Generell bleibt das Thema Leichtbau ein «Treiber» für viele Entwicklungen im Composites-Sektor. Das Lightweight Technologies Forum (LTF) im Rahmen der Composites Europe macht deutlich, wie sich Leichtbau wirtschaftlich und ressourceneffizient umsetzen lässt. Das Forum versteht sich als branchen- und materialübergreifende Ideenschmiede, in der die Beteiligten über diese neuen Konzepte nachdenken. Dazu bringt das Forum in Stuttgart aktuelle Leichtbau-Projekte zusammen, unter anderem aus dem Automobilbau, der Luftund Raumfahrt und dem Maschinenbau 7–8/2019

Composites

NEU

Kostenloser Eintritt Mit diesem Promotion-Code ist der Messe-Eintritt für Leser und Abonnenten kostenlos: ssup-grtk-5oc5-3ax4 – jenen Branchen, die durch ihre hohen Anforderungen an Materialien, Sicherheit und Zuverlässigkeit als Impulsgeber für viele Branchen sind.

Präsentation und Verleihung des AVK Innovationspreises

multiFlow bis 230 °C.

Innovative Produkte und Anwendungen aus faserverstärkten Kunststoffen, Verfahren zur Herstellung und neueste Erkenntnisse aus Forschung und Wissenschaft zeichnet der deutsche Branchenverband AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V.) wieder mit seinem renommierten Innovationspreis aus. Die Gewinner werden am 10. September im Rahmen der Messe vorgestellt, die prämierten Produkte und Projekte auf einer Sonderfläche ausgestellt.

Verleihung SMB-BMC Design Award Die Europäische Allianz für SMC BMC wird – ebenfalls am 10. September – die Gewinner des SMC BMC Design Award 2019 bekannt geben. Der Wettbewerb, der bereits zum zweiten Mal veranstaltet wird, würdigt und fördert Design-Exzellenz von Studenten oder Young Design Professionals, die Bauteile aus SMC (Sheet Molding Compound) und BMC (Bulk Moulding Compound) in ihren Designs verwenden. Im Vordergrund steht in diesem Jahr das Thema Nachhaltige Mobilität.

Kontakt Reed Exhibitions Deutschland GmbH Völklinger Strasse 4 D-40219 Düsseldorf +49 211 90191-0 www.composites-europe.com

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Composites

Carbonfaserverstärkte 3D-Druck-Bauteile

Pionierlösung für Hightech-Segelkatamaran

Die Crew des Hightech-Segelkatamarans «Moonwave» hat die Scheurer Swiss GmbH kürzlich mit der Entwicklung hochmoderner und äusserst effizienter carbonfaserverstärkter 3D-Druck-Komponenten beauftragt. Nur dank ausgeklügelter Engineering-Technik und eines einzigartigen Verbindungsmechanismus wurde es möglich, carbonfaserverstärkte 3D-Druck-Bauteile mit den erforderlichen Abmessungen zu entwickeln. Die Teile werden in ein hochmodernes Titan-Ruderlagersystem eingebaut – für diese Anwendung sind Präzision, Gewicht und Festigkeit ausschlaggebend. Mit Durchmessern von bis zu 630 mm – eine beeindruckende Grös­ se für zwei 3D-gedruckte Komponenten – werden die Lagerträger zukünftig ein wesentliches Element sein, um die Steuerung des Segelkatamarans noch einfacher zu gestalten. Nicht erst seit diesem Auftrag steht Scheurer für die Entwicklung von hocheffizienten ultraleichten und extrem stabilen Composite-Bauteilen aus Carbon, Glasfaser oder anderen Faserverbundwerkstoffen. Der Composite-Engineer und Inhaber der einstigen Einzelfirma, Dominik Scheurer, hat sich im 2009 selbständig gemacht und sein Team 2016 um den ebenso erfahrenen und kompetenten Production Support Engineer, Robert Tween, erweitert. Zuvor waren beide langjährig für den Renn- und Motorsport im Composite-Engineering im Einsatz, unter anderem bei Jordan F1, Sauber F1 und Toyota Motorsport, und sorgten mit dem richtigen Design und den passenden Verbundwerkstoffen für die nötigen Eigenschaften, welche die hocheffiziente mechanische Leistung eines Formel 1-Rennwagens erfordert. Mit diesem Höchstmass an Kompetenz und Erfahrung aus der Formel 1 und der Vision im Gepäck, auch Kunden aus Luft16

Bilder: Scheurer

Das Schweizer Engineering-Unternehmen «Scheurer Swiss GmbH» entwickelt dank ausgeklügelter EngineeringTechnik und eines einzigartigen Faserverbundmechanismus hochmoderne und äusserst effiziente carbonfaserverstärkte 3D-Druck-Bauteile von beeindruckender Grösse.

Die 3D-gedruckten, carbonfaserverstärkten Lagerträger gestalten die Steuerung des Segelkatamarans einfacher.

und Raumfahrt, Verteidigung und Sicherheit sowie Industrie die Höchstleistung, Präzision und Effizienz der FaserverbundMaterialien zugänglich zu machen und alle Dienstleistungen von der Beratung über das Engineering bis hin zur Produktion zu bieten, haben sich die beiden, nach ihrem gemeinsamen Einsatz bei Huber & Suhner Composites, 2016 zusammengetan und die heutige Scheurer Swiss GmbH erfolgreich vorangetrieben. Aktuell beschäftigt das stetig wachsende Unternehmen Festangestellte in Leitungsund administrativen Positionen sowie zahlreiche weitere in Composite spezialisierte Fachkräfte, die imRahmen einer professionellen, staatlich lizenzierten Personalvermittlung bei Kunden vor Ort im Einsatz stehen. Damit bietet die Faserverbund- und Leichtbauspezialistin mit ihrer Expertise aus über 30 Jahren Formel 1-Engineering schweiz-

Hightech-Segelkatamaran Moonwave

weit einen einzigartigen Komplettservice aus einer Hand. Kontakt Scheurer Swiss GmbH Dominik Scheurer Industriestrasse 27 CH-8604 Volketswil +41 52 202 26 00 www.scheurer.swiss Composites Europe: Halle 9, Stand B06 n 7–8/2019


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Composites

Vollintegrierte Composite-Batteriegehäuse

40 % leichter als vergleichbare Alu-Lösungen

Der gesamte Batteriekasten, samt Akkus, ist nicht nur leicht, stabil und sicher, er kann zudem an Nio-eigenen Tauschstationen innerhalb von nur drei Minuten gewechselt werden. «Herkömmliche Batteriekästen für Elektroautos werden überwiegend aus Aluminium und Stahl gefertigt. Im Vergleich dazu ist das Batteriegehäuse aus CFK um rund 40 Prozent leichter. Weitere Vorteile sind die hohe Steifigkeit des Batteriekastens und die im Vergleich zu Aluminium ca. 200-fach geringere Wärmeleitfähigkeit von CFK, die die Batterie besser gegen Kälte und Hitze abschirmt. Darüber hinaus punktet der Verbundwerkstoff auch bei Wasser- und Gasdichtigkeit mit optimalen Werten sowie durch Korrosionsbeständigkeit», berichtet Sebastian Grasser, Marktsegmentleiter Automotive der Geschäftseinheit Composites – Fibers & Materials bei SGL Carbon. «Leichtbau ist eines der Kernelemente der Nio-Technologie-Roadmap. Mit Verbundwerkstoffen, insbesondere dem Einsatz von Hochleistungs-Carbonfasern in Batteriegehäuse-Systemen, bietet unser Fahrzeug eine bessere dynamische Fahrleistung, eine höhere Reichweite und eine

Bild: SGL Carbon

Der chinesische Automobilhersteller Nio hat in Zusammenarbeit mit SGL Carbon Prototypen für Batteriekästen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) für Hochleistungs-Elektrofahrzeuge entwickelt. Dank des Einsatzes von CFK ist das Gehäuse der Batterie besonders leicht, stabil und sicher.

Das carbonfaserverstärkte Batteriegehäuse ist 40 Prozent leichter als vergleichbare Gehäuse aus Aluminium.

bemerkenswert hohe Energiedichte des Batteriepacks (über 180 Wh/kg)», sagt Bin Wei, Senior Manager Lightweight Engineering bei Nio. Ausschlaggebend für die herausragenden Eigenschaften des Batteriekastens ist vor allem die Konstruktion des Bodens und des Deckels: Ein Sandwichkern wird dabei mit mehreren Lagen Carbongelege kombiniert. Das Werkzeugdesign zur Herstellung des Bodens und Deckels wurde im SGL-

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eigenen Lightweight and Application Center erarbeitet. Entlang der vollständig integrierten Wertschöpfungskette wird die Carbonfaser für diese Bauteile in den SGLWerken in Moses Lake und Muir of Ord hergestellt und in Wackersdorf zu Gelege weiterverarbeitet. Die Herstellung von Boden und Deckel sowie die Assemblierung der einzelnen Komponenten wurde am SGL-Standort Ried (A) durchgeführt. SGL Carbon rechnet damit, dass die Nachfrage nach Leichtbaulösungen für Batteriekästen im Automobilbereich in den nächsten Jahren mit der zunehmenden Elektro­mobilität stark steigt. Das Unternehmen arbeitet bereits mit verschiedenen Partnern an der weiteren Entwicklung von unterschiedlichen Batteriekästen aus Verbundwerkstoff, die zukünftig für Batterien von Elektroautos jeder Grösse und Bauweise skalierbar sein sollen. Kontakt SGL Carbon SE Söhnleinstrasse 8 D-65201 Wiesbaden +49 611 6029-0 www.sglcarbon.com

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Composites

Innovation bei Verbundwerkstoffen

Kosteneffiziente Fertigung komplexer Bauteile

Die Antriebswelle besteht aus einem aus thermoplastischen UD-Tapes geflochtenen Vorformling, einem sogenannten «organoTube», der zuerst zu einem stoffschlüssigen Composite-Rohr konsolidiert und anschliessend im Spritzgusswerkzeug mit Victrex PEEK 90HMF40 überspritzt wird. Die unidirektionalen Tapes bestehen aus kontinuierlichen Kohlenstofffasern, die mit Victrex AE 250 imprägniert wurden. Das Verfahren wurde vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden und von der herone GmbH entwickelt, um hochwertige Hohlprofile aus endlosfaserverstärkten PAEK-Verbundwerkstoffen herzustellen. Die Kombination mit dem Spritzguss erlaubt dabei, weitere Funktionen zu integrieren; in diesem Fall ein Zahnrad mit stoffschlüssiger Anbindung und geometrischen Hinterschnitten, die höhere Torsionsfestigkeit ermöglichen. «Wir führen in unserer Lösung Innovationen zusammen, das heisst die Hohlprofiltechnologie und die von Victrex entwickelte Technik des Hybrid Mouldings. Das ist Teamarbeit in Aktion. Gemeinsam definieren wir die Grenzen der Verbundstofftechnologie in der Luftfahrt neu», sagt Daniel Barfuss, Managing Partner bei der herone GmbH.

Potenzial für die Fertigung im industriellen Massstab Durch die Nutzung thermoplastischer Tapes zum Formen der organoTubes ist der komplexe und zeitaufwändige Prozessschritt des Imprägnierens der Carbonfasern mit thermoplastischem Matrixmaterial bereits vor der Formgebung abgeschlossen. Dies eröffnet Potenzial für deutlich kürzere Zykluszeiten und Effizienzsteigerungen bei den Herstellungsprozessen für Verbundstoffprofile. Darüber hinaus ermöglicht das 18

Flechten hohe Legeraten und macht den Prozess auch für die industrielle Fertigung in grossem Massstab geeignet. Das Hybrid-Spritzgiessverfahren basiert auf der sehr guten Verschweissbarkeit der beiden Materialien. Es werden kohäsive Bindungen auf Molekülebene zwischen der Welle und dem Zahnrad erzeugt. Gleichzeitig wird die Antriebswelle beim Überspritzen thermogeformt, sodass zwischen dem Zahnrad und der Antriebswelle eine stoffschlüssige Verbindung mit Hinterschnitten entsteht, die die Festigkeit des CFK-Bauteils weiter erhöhen. Die Schmelztemperatur von Victrex AE 250 liegt ungefähr 40 °C unter der des mit kurzen Carbonfasern verstärkten Victrex PEEK 90HMF40. Dieser Unterschied bedeutet, dass das Matrixpolymer, aus dem die Welle hergestellt ist, vor dem Umspritzen nicht über seine Schmelztemperatur hinaus vorgewärmt werden muss. Dieser Verarbeitungsansatz von Victrex ist als «Hybrid Moulding» bekannt und führt zu erheblich verbesserter Ressourceneffizienz, Prozesssicherheit und Verbindungsfestigkeit. herone und Victrex erwarten, dass die neue thermoplastische Lösung wesentliche Vorteile mit sich bringt, zum Beispiel: –– Verbesserte Teilequalität, zum Teil aufgrund der Flexibilität des Flechtprozesses der UD-Tapes –– Kurze Zykluszeiten, da die Konsolidierungstechnologie von herone Zykluszeiten im Bereich von Minuten ermöglicht –– Kostensenkung durch intelligentes Design mit integrierter Funktionalität, wodurch die Anzahl der Bauteile und die Montagekosten gesenkt werden –– Leistungsverbesserung, da kohäsive stoffschlüssige Bindungen und Hinterschnitte die Festigkeit erhöhen

Bild: Victrex

Die herone GmbH aus Dresden hat den prestigeträchtigen JEC Innovation Award 2019 in der Kategorie Aerospace Application für ein ganz aus thermoplastischen Kunststoffen bestehendes Antriebswellensystem mit angespritztem Zahnrad erhalten. Die Technologie birgt enormes Potenzial für Leichtbau-Anwendungen in der Luftfahrt, die Victrex mit seiner neuen Generation von PAEK-Hochleistungspolymeren ermöglicht.

Antriebswellensystem aus thermoplastischen Kunststoffen mit angespritztem Zahnrad.

–– Die finale Formgebung der thermoplastischen CFK-Rohre während des Umspritzens bildet die formschlüssige Geometrie mit den speziellen Eigenschaften (z. B. eine sternförmige Innenkontur). «Innovative Konsolidierungstechniken für thermoplastische Materialien unterscheiden sich erheblich von der Verarbeitung von Metall oder Duroplasten», erklärt Frank Schemm, Leiter des Vertriebsteams Aerospace bei Victrex. Voll funktionsfähige Designmerkmale können in weniger Fertigungsschritten integriert werden. Für diese Verbundstofflösung wird aufgrund der sich schnell entwickelnden Branche mit Sicherheit eine hohe Nachfrage bestehen. Insbesondere der stark wachsende Bereich elektrisch angetriebener Fluggeräte, der sogenannten Lufttaxis, erfordert viel höhere Fertigungsraten als die herkömmlichen klassischen Flugzeugprogramme.» Kontakt Victrex Europa Vertrieb in der Schweiz: Lenorplastics AG Bruggfeldweg 3 CH-4147 Aesch +41 61 706 11 11 www.lenorplastics.com

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KUNSTSTOFF XTRA

Medizintechnik

Swiss Medtech Expo

Der Weiterbildungsort der Medtech-Industrie

An der Swiss Medtech Expo in Luzern treffen sich Entscheidungsträger von Herstellerfirmen mit führenden Anbietern und Experten aus der Medtech-Zulieferbranche. «Wir stellen die Wissensvermittlung ins Zentrum der Swiss Medtech Expo», erklärt Messeleiter René Ziswiler. In der aktuell grossen Themenvielfalt der Medtech-Industrie sollen Entwickler, Ingenieure, Produktmanager, Qualitätsverantwortliche, Einkäufer und Verantwortliche für regulatorische Fragestellungen eine Orientierung erhalten. «Wir zeigen den neuesten Wissensstand praxisnah auf und geben den Besuchenden ein exklusives Branchen-Update», ergänzt Ziswiler.

Aktuelle Herausforderungen aufzeigen Dabei strukturiert sich der gesamte Inhalt der Swiss Medtech Expo nach zwölf Fokusthemen. Das sind die Themen, welche die Medizintechnikunternehmen zurzeit Zwölf Fokusthemen Es sind dies: –– Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien –– Biologisch aktive Materialien –– Digitalisierung und Miniaturisierung –– Erfolgsfaktor Reinraum –– Intelligente Verpackungslösungen –– Internet der Dinge und Konnektivität –– Neuartige Oberflächen und Beschichtungen –– Neue MDR und IVDR erfolgreich meistern –– Patientenindividuelle, additiv gefertigte Produkte –– Smart Design und Engineering –– Spritzgiess-Innovationen –– Out-of-the-box-Themen

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Bild: Messe Luzern

Vom 10. bis 11. September 2019 wird die Swiss Medtech Expo zum dritten Mal der Treffpunkt für die Schweizer Medtech-Zulieferbranche. Dabei sind Ausstellung, Wissensvermittlung und Netzwerk aufeinander abgestimmt und machen die Swiss Medtech Expo zu weit mehr als nur einer Fachmesse.

Das Innovation Symposium ist integrierter Bestandteil der Swiss Medtech Expo.

beschäftigen. Zu jedem Fokusthema entdecken die Fachbesuchenden Showcases, Produkt- und Dienstleistungshighlights, welche die rund 180 Aussteller an ihren Ständen präsentieren sowie Vorträge im Innovation Symposium.

Fachwissen inklusive Das Innovation Symposium ist ein wichtiger Aspekt der Swiss Medtech Expo und wurde auf zwei Bühnen erweitert. «Mit dem Symposium schaffen wir einen Ort für die Vermittlung von Fachwissen direkt aus der Praxis. Wir dürfen ein umfangreiches Programm präsentieren. Da hat es für alle etwas dabei», freut sich Ziswiler. An den zwei Tagen werden 84 Referate geboten – davon 24 Keynotes über Wissenschaft, Technik und Industrie, 48 Showcase-Präsentationen mit Hintergründen zu spannenden Projekten sowie 12 Start-up Pitches zum Kennenlernen von Innovationen. «Für den Messebesuchenden sind alle Referate im Eintrittspreis inbegriffen.

Netzwerk für alle Als qualitativ hochwertiger Branchentreffpunkt fördert die Swiss Medtech Expo

Swiss Medtech Expo 2019 in Kürze Datum: Dienstag, 10. September, und Mittwoch, 11. September 2019 Ort: Messe Luzern Organisation: Die Swiss Medtech Expo wird in enger Zusammenarbeit mit dem Health Tech Cluster Switzerland (HTCS) und mit Swiss Medtech organisiert. auch den persönlichen Austausch. «Und auch in diesem Bereich wollen wir einen Schritt weitergehen», erklärt Ziswiler. Am Dienstag, 10. September 2019, findet deshalb ein neuer Netzwerkanlass statt. Zur exklusiven «Wine & Cheese Party» sind Aussteller, Referenten, Partner sowie auch die Besuchenden eingeladen. «Wir erwarten bis zu 300 Personen, die sich in einer gemütlichen und ungezwungenen Atmos­ phäre austauschen können», sagt der Messeleiter. Kontakt Messe Luzern Horwerstrasse 87 CH-6004 Luzern +41 41 318 37 00 www.medtech-expo.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

Medizintechnik

Umbau- und Ausbau in Rekordzeit bei Weidmann

Reinraum-Erneuerung bei laufendem Betrieb Eine gute Auftragslage ist höchst erfreulich. Sie ist aber auch eine Herausforderung, wenn ein Unternehmen mit der Produktion in Rückstand gerät. Der Spritzgiessspezialist Weidmann Medical Technology handelte, bevor es soweit kam: Er entschied sich kurzentschlossen für einen Ausbau der Reinraumkapazitäten, der möglichst schnell realisiert werden sollte. IE Plast nahm den Ball auf und setzte das Projekt als Totalunternehmer zeitgerecht um.

Weidmann Medical Technology zählt zu den führenden, unabhängigen Schweizer Spritzgiess-Systemlieferanten. Das Tradi­ tionsunternehmen geniesst heute in der Medizintechnik- und Pharmaindustrie weltweit – insbesondere in den Hauptabsatzmärkten Europa und USA – einen hervorragenden Ruf. Es gehört zur international ausgerichteten Weidmann Group, die über 3100 Mitarbeitende beschäftigt. Seit 2000 produziert Weidmann Medical Technology am Standort Bad Ragaz, der 2008 erweitert wurde. Dabei verdoppelte sich die Fläche der Reinraumproduktion. Die aktuelle Leistungspalette umfasst im Wesentlichen Primärverpackungen, Verschlüsse und Sicherheitskomponenten für die Pharmaindustrie, Verbrauchskomponenten für Anwendungen in der Invitro-Diagnostik, Stechhilfen in Insert- und Zweikomponententechnik für Diabetes Care sowie massgeschneiderte Laborprodukte. Gemeinsames Merkmal der meisten Erzeugnisse ist die Herstellung unter Reinraumbedingungen in den Reinraumklassen ISO 7 und 8. Weidmann Medical Technology produziert nach cGMP-Richtlinien und ist bei der FDA registriert.

Ambitionierter Zeitplan für ein anspruchsvolles Projekt Aufgrund der stetig steigenden Nachfrage nach den hochwertigen Präzisionsprodukten wurde ein Ausbau und Upgrade auf ISO 7 des Reinraums nach 17 Jahren unPercy Limacher ist Geschäftsführer der IE Plast Engineering, einem Bereich der IE Industrial Engineering Zürich AG

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Bild: IE Plast

Percy Limacher 1

Aufgrund der steigenden Nachfrage realisierte Weidmann Medical Technology in Bad Ragaz eine Erweiterung und ein Upgrade der Reinräume.

umgänglich. In hart umkämpften Märken mit starken Konkurrenten kann es sich kein Unternehmen leisten, Kunden warten zu lassen. Im Mai 2018 wurde der Entscheid für das Erneuerungs- und Erweiterungsprojekt gefällt, der einen ambitionierten Zeitplan vorsah. Es musste ein Planungs- und Baupartner gefunden werden, der fähig ist, mit Zeitdruck umzugehen. Dies ohne Kompromisse bei der Abwicklung und der Qualität. Nach einem kurzen Evaluationsverfahren ging der Auftrag an IE Plast. Gerhard Marchon, Leiter Technik bei Weidmann Medical Technology: «Überzeugt haben uns vor allem der Leistungsausweis, die Referenzen und die Branchenkompetenz der Planer und Ingenieure von IE Plast. Ins Gewicht fiel

auch, dass IE Plast unseren Auftrag als Totalunternehmer abwickeln konnte.» Schon aus Termingründen ergab das Prinzip ‹Planung und Realisation aus einer Hand› Sinn, denn die durchgängige Projektführung mit einem einzigen Partner unterstützt die Effizienz der Zusammenarbeit wesentlich und reduziert die Schnittstellen.

Weiterlaufende Produktion unter Reinraumbedingungen Die Kriterien für die Auftragsvergabe waren klar definiert: Erwartet wurde eine Garantie für die Einhaltung der Kosten, des Termins und der Qualität. Zentral war auch die Anforderung, dass der Umbau bei laufendem Betrieb zu erfolgen hatte. Auch 7–8/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Medizintechnik Made in Switzerland

kurze Unterbrüche der unter Reinraumbedingungen laufenden Produktion kamen nicht in Frage. Damit war eine Kernkompetenz von IE Plast angesprochen: Dank langjähriger Erfahrung aus zahlreichen Bauprojekten in den Bereichen Medizintechnik- und Life-Science sowie profunden Kenntnissen der Prozesse in der Kunststoffverarbeitung sind die IE Planer mit den Tücken des Bauens bei laufendem Betrieb unter Wahrung der sauberen Produktion vertraut. Dabei muss die Planung verschiedene Faktoren berücksichtigen: Nicht nur die Maschinen müssen unter Reinraumbedingungen laufen, auch der Materialein- und ausgang sowie das Handling und der Warenfluss in der Umgebung der Produktionsmittel müssen vor Kontamination durch bauliche Einflüsse geschützt sein.

Strikte Trennung der Material- und Personenflüsse Um jedes Risiko zu vermeiden, ist eine strikte Trennung der Material- und Personenflüsse zwingend. Dies gilt sowohl für die betriebliche als auch für die bauliche Seite. Planerische Kompetenz ist auch im Hinblick auf die Haustechnik gefragt: Die Zufuhr von produktionsrelevanten Medien wie Strom, Prozesskälte und Druckluft, die Rohmaterialzuführung sowie Lüftung und Klimatisierung müssen ununterbrochen gewährleistet sein. Im Zusammenhang mit der sauberen Produktion besonders kritisch sind die durch den Umbau bedingten Veränderungen und Anpassungen des Produktionslayouts. Bei neuen Maschinen und Maschinen, die verschoben werden müssen, ist vor dem Einbringen eine Hygienisierung erforderlich. Grundsätzlich muss der Hygieneschutz des Reinraums während des Umbaus des Maschinenparks ununterbrochen gewährleistet sein. Auch die Gebäudezugänge ausserhalb des Reinraumes sind im Auge zu behalten, da diese ein Kontaminations- und somit ein Sicherheitsrisiko darstellen.

Kosten-, Termin- und Qualitätsversprechen eingelöst Die Erweiterung der Reinräume bei Weidmann Medical Technology bot den Pla7–8/2019

nern von IE Plast Gelegenheit, das Repertoire des Bauens bei laufendem Betrieb beispielhaft durchzuspielen. Die sorgfältige Planung und die umsichtige Bauführung sorgten für einen reibungslosen Projektablauf. Die saubere Produktion war während der gesamten Bauzeit keinen Moment beeinträchtigt. Zeitsparend wirkte sich aus, dass die Bauherrin IE auch mit der Qualifizierung beauftragte. Dabei kam der planungsorientierte und risikobasierte Qualifizierungsprozess zur Anwendung, der bereits bei der Bauplanung beginnt und diese über alle Projektphasen begleitet. Mit der Einhaltung des ehrgeizigen Terminziels und der Qualitätsvorgaben hat IE Plast einmal mehr Verbindlichkeit unter Beweis gestellt und sich als verlässlicher Planungs- und Baupartner erwiesen. Bauen bei laufendem Betrieb erfordert eine enge Zusammenarbeit und einen permanenten Austausch zwischen Bauherrn, Planern und Bauleitung und Unternehmern. Bei einem knappen Zeitbudget werden Kooperation und Koordination erst recht zu Schlüsselfaktoren für das Gelingen des Projekts. Entscheidend ist die präzise Abstimmung von Betriebs-, Produktions- und Bauplanung. Bei der Erweiterung und Erneuerung der Reinräume von Weidmann Medical Technology war das Zusammenspiel der Beteiligten vorbildlich. Nach knapp 6 Monaten Planungs- und 7 Monaten Bauzeit konnte das Projekt fristgerecht abgeschlossen werden.

Kontakte IE Plast Engineering Wiesenstrasse 7 CH-8008 Zürich +41 44 389 86 00 zuerich@ie-group.com www.ie-group.com SMTE: Halle 2, Stand 2147 Weidmann Medical Technology AG +41 55 221 41 11 medical@weidmann-group.com www.weidmann-medical.com

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Medizintechnik

Mehrfach nachformbar und kompostierbar

Neue Schiene für Knochenbrüche Eine neuartige Schiene zur Ruhigstellung von Knochenbrüchen kann während der Behandlung mehrfach nachgeformt werden, etwa wenn die Schwellung nachlässt. Möglich macht das der biobasierte Kunststoff Polymilchsäure (PLA). Nach ihrer Nutzung kann die Schiene kompostiert werden. Entwickelt wurde die Biokunststoff-Rezeptur vom Fraunhofer IAP für die Firma Nölle Kunststofftechnik GmbH aus Meschede.

Dr. Sandra Mehlhase 1

Das Immobilisationskonzept Recast Die Firma Nölle Kunststofftechnik hat daher das Immobilisationskonzept Recast entwickelt, bei dem vorgeformte Schienen in verschiedenen Grössen basierend auf dem biobasierten und bioabbaubaren Kunststoff PLA eingesetzt werden. Die Schienen werden auf 55 bis 65  °C erwärmt. Der nun formbare Kunststoff wird dann an die entsprechende Körperstelle angepasst. Etwa fünf Minuten dauert dieDr. Sandra Mehlhase, Presse- und Öffentlichkeitsforschung IAP

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© Nölle Kunststof f technik, Bild: Zenith

Jährlich müssen in Deutschland bis zu 1,5 Millionen Frakturen ruhiggestellt werden. Hinzu kommen vermutlich noch zwei bis vier Mal so viele Immobilisationen aus anderen Gründen – etwa Infektionen, Zerrungen oder Stauchungen – die statistisch nicht erfasst werden. Herkömmliche Immobilisationsmethoden sind meist unbequem, schwer, anfällig für Geruchsbildung, aufwändig beim Anlegen oder energieintensiv. Eine nachträgliche Anpassung der Form ist nicht möglich. Zudem sind die Immobilisationsmittel nicht bioabbaubar und erzeugen bis zu 150 Tonnen Müll pro Jahr.

Vorgeformte Schienen aus dem biobasierten und bioabbaubaren Kunststoff PLA machen die Behandlung von Knochenbrüchen einfacher.

ser Vorgang. Sollten Korrekturen notwendig sein, kann die erhärtete Schiene einfach erneut erwärmt werden. «Wir möchten den Anwendern in Arztpraxen und Krankenhäusern eine schnellere, saubere und vor allem individuelle Versorgung ihrer Patienten ermöglichen. Für die Patienten soll die Schiene in erster Linie deutlich bequemer und leichter sein», erklärt Anselm Gröning, Geschäftsführer der Nölle Kunststofftechnik GmbH. «Gleichzeitig war uns wichtig, einen Kunststoff ein-

zusetzen, der Müll vermeidet, biologisch abbaubar und bezahlbar ist», so Gröning.

Materialentwicklung mit PLA – Vom Nachteil zum Vorteil Bei der Entwicklung des optimalen Materials arbeitete der Kunststoffverarbeiter eng mit den Polymerentwicklern des Fraunhofer IAP in Potsdam-Golm zusammen. «Die Anforderungen an das Material waren vielschichtig. Beispielsweise sollte

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Medizintechnik

es nur eine halbe bis drei Minuten verformbar bleiben und danach bei Körpertemperatur hart und stabil werden. Die Form sollte zudem mehrfach nachjustiert werden können», erklärt Helmut Remde, der Leiter des Verarbeitungstechnikums am Fraunhofer IAP. Das Forscherteam entschied sich für den Einsatz von PLA als Basispolymer, einem Biokunststoff, der für die meisten Anwendungen einen grossen Nachteil hat: Er wird bereits bei etwa 58 °C weich. «Für den Einsatz als orthopädische Schiene ist der niedrige thermische Erweichungspunkt von PLA ein grosser Vorteil. Somit kann das Produkt mehrfach und schnell durch Erwärmen nachgeformt werden», so Remde. Die Fraunhofer-Forscher kombinierten PLA mit geeigneten Füllstoffen und entwickelten eine Rezeptur, die alle Anforderungen erfüllte. Zudem stellten sie sicher, dass das Material auch in industrierelevanten Mengen hergestellt werden kann.

Bioabbaubares PLA spart Kunststoffabfall Der Einsatz von PLA bringt noch einen weiteren entscheidenden Nutzen mit sich: Es ist bioabbaubar. Während der überwiegende Anteil an gängigen Immobilisationsmitteln grosse Mengen an Kunststoffmüll erzeugt, der in Mülldeponien entsorgt und verbrannt wird, können die Recast-Schienen im Industriekomposter biologisch abgebaut werden. «Auf diesem Weg könnten etwa 80 Prozent Abfall vermieden werden. 20 Prozent des Kunststoffabfalls könnten zudem allein durch die Möglichkeit der Wiederverwendung eingespart werden», erklärt Gröning. Aktuell würde diese Kompostierung allerdings nur beim Einsatz in Arztpraxen oder privat über die Biotonne funktionieren. Krankenhäuser haben eigene Müllkonzepte, bei denen Kompostierung nicht vorgesehen ist.

Um die Schiene für Patienten noch komfortabler zu machen, erhalten die RecastProdukte auch eine Vlies-Polsterung aus PLA und Viskose, die gemeinsam mit dem Sächsischen Textil Forschungsinstitut in Chemnitz entwickelt wurde. Auch diese ist bioabbaubar. Auf dem Biopolymer-Kongress im Mai 2019 in Halle/Saale erhielt das Produkt Recast den zweiten Preis des Biopolymer Innovation Awards, der für Produktneuheiten aus kompostierbaren Kunststoffen vergeben wird.

Kontakt Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP Geiselbergstrasse 69 D-14476 Potsdam-Golm +49 331 568-1151 sandra.mehlhase@iap.fraunhofer.de www.iap.fraunhofer.de n

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Medizintechnik

Patientenversorgung mit innovativen Medizinprodukten in Gefahr

Die Uhr tickt Eine Umfrage des Deutschen Industrie- und Handelskammertages (DIHK) und des Medizintechnik-Industrieverbands Spectaris warnt vor negativen Auswirkungen zweier EU-Verordnungen für Patienten und Industrie. Jedes dritte Medizintechnikunternehmen bangt um seine Existenz.

Die medizinische Versorgung mit innovativen Medizinprodukten ist in Deutschland zunehmend gefährdet. Neun Monate vor Geltungsbeginn der neuen europäischen Medizinprodukteverordnung (MDR) am 26. Mai 2020 fehlen immer noch viele Voraussetzungen, um die MDR auch umzusetzen. Dazu gehören vor allem eine ausreichende Anzahl an Benannten Stellen (BS). Die BS sind als unabhängige Prüfund Kontrollinstanzen ein zwingend notwendiges Element in der Zulassung von Medizinprodukten in Europa. Aber: Nur zwei BS sind bisher dazu autorisiert, für die rund 27 000 Medizintechnikunternehmen in Europa die notwendigen MDRkonformen Zertifikate für deren Produkte auszustellen. Bislang waren es 58. Aus diesem Grund hat der Industrieverband Spectaris nun einen MDR-Countdown auf seiner Internetseite gestartet. Dieser zählt die Tage, Stunden, Minuten und Sekunden, bis die MDR vollständig gilt. Gleichzeitig wird angezeigt, wie viele neue Benannte Stellen zur Verfügung stehen. «Mit dem Countdown wollen wir auf einen Blick und sehr anschaulich eines der Hauptprobleme bei der Umsetzung der MDR aufzeigen», beschreibt SpectarisGeschäftsführer Jörg Mayer die Intention des neuen Tools. «Denn das Inverkehrbringen innovativer Medizinprodukte wird in der Übergangsphase und vermutlich noch

einige Zeit nach Ende der Übergangsfrist aufgrund des langwierigen Neubenennungsprozesses der Benannten Stellen massiv erschwert.» Gleichzeitig präsentiert der Verband ein grosses Themenspecial auf seiner Homepage. Hier wird kompakt und verständlich in das Thema eingeführt, der zeitliche Fahrplan bis zum 26. Mai 2020 vorgestellt, die Schwierigkeiten bei der Umsetzung aufgezeigt sowie Lösungswege skizziert. Dabei wird auch die Europäische Datenbank für Medizinprodukte Eudamed angesprochen, die noch nicht voll funktionsfähig ist. Mayer: «Es bestehen erhebliche Zweifel – auch auf Seiten der Europäischen Kommission – ob eine volle Funk­ tionsfähigkeit rechtzeitig erreicht werden kann. In Anbetracht der notwendigen Programmierungen zur elektronischen Datenübermittlung, die in den Unternehmen bis zu 18 Monate in Anspruch nehmen, sollte von der Option Gebrauch gemacht werden, die Fristen im Zusammenhang mit Eudamed entsprechend anzupassen. Die MDR sieht diese Möglichkeit explizit vor.»

mertages (DIHK) hervor: Fast 80 Prozent der deutschen Medizintechnikhersteller rechnen mit erheblichen Schwierigkeiten, zukünftig innovative Produkte auf den Markt zu bringen. Rund die Hälfte der befragten Unternehmen sieht sich gezwungen, ihre Produktlinien zu verringern, etwa ein Drittel plant sogar, Produkte gänzlich aus dem Programm zu nehmen. «Was die vielen mittelständischen Firmen jetzt brauchen, ist die Zuversicht, auch in Zukunft ihre Produkte auf den Markt bringen zu können. Dafür ist die Unterstützung der Politik notwendig. Nur so lässt sich sowohl das Patientenwohl als auch die Innovationskraft der Industrie sichern», sagt der stellvertretende DIHK-Hauptgeschäftsführer Achim Dercks. Um den Unternehmen zu helfen, sollte die Politik deshalb praktikablere Übergangslösungen präsentieren, die den Bestandsschutz für bewährte Altprodukte und innovative Medizinprodukte der Patientenversorgung gewährleisten.

Zeitplan verunsichert

Kontakte Spectaris D-10117 Berlin www.spectaris.de/verband/themen/mdr/

Wie gross die Unsicherheit bei den Unternehmen ist, geht aus einer Umfrage des Industrieverbandes Spectaris und des Deutschen Industrie- und Handelskam-

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Medizintechnik

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Verband

Der Verband wechselt den Namen

Kunststoff steht für Wertigkeit

Bilder: Swiss Plastics

Die Mitgliederversammlung 2019 von Swiss Plastics, dem Branchenverband der Schweizer Kunststoffindustrie, stand auch dieses Jahr im Zeichen von Nachhaltigkeit und Ausbildung. Nachhaltiger Umgang mit Kunststoffen steht dabei im Fokus der Aktivitäten von Swiss Plastics. So engagiert sich der Verband stark für die Förderung und Unterstützung von Massnahmen für die Kreislaufwirtschaft. Die Aus- und Weiterbildung ist ein weiteres Schwerpunktthema, denn junge Schulabgänger suchen sich für ihr Berufsleben eine Ausbildung in einer zukunftsorientierten, innovativen und nachhaltigen Branche aus.

Verena Jucker Die ordentliche Mitgliederversammlung 2019 fand an der Hochschule Rapperswil (HSR) statt, wo die Gäste nach der Ansprache von Silvio Ponti, Präsident von Swiss Plastics, von Prof. Dr. Margit Mönnecke, Rektorin der HSR, begrüsst wurden.

Schwerpunkte der Verbandstätigkeit Ponti präsentierte die Schwerpunkte der Verbandsarbeit für die Jahre 2020 bis 2023. In den kommenden Jahren soll noch mehr Gewicht auf Nachhaltigkeit gelegt werden, dabei bleibt aber die Ausund Weiterbildung nach wie vor der Hauptschwerpunkt, denn ohne Fachkräfte kann kein nachhaltiger Umgang mit Kunststoffen gelebt werden. Vizepräsident Patrick Semadeni illustrierte ergänzend die Aktivitäten im Bereich Nachhaltigkeit. Einerseits ist dies die Zusammen- und Mitarbeit in politischen Prozessen, andererseits die Öffentlichkeitsarbeit, wo der Verband die Vorteile beim Einsatz von Kunststoffen in den unterschiedlichsten Anwendungen über mehrere Kanäle kommuniziert. Der Ver26

Gastgeber und Veranstalter (v.l.): Prof. Dr. Frank Ehrig, Prof. Dr. Margit Mönnecke und Silvio Ponti.

band verfolgt im Weiteren aktiv die Berichterstattung in den Medien und verfasst bei Bedarf Stellungnahmen oder analysiert Studien. Und last but not least findet eine enge Zusammenarbeit und ein intensiver Austausch mit anderen europäischen Verbänden und Schweizer Behörden, wie dem Bafu, statt. Ein wichtiges Projekt im Bereich Aus- und Weiterbildung wurde anschliessend von Kurt Röschli, Geschäftsführer Technik, präsentiert. So wird aktuell an der Überarbeitung des Bildungsplans und der Bildungsverordnung der Ausbildung zum/zur Kunststofftechnologen/in EFZ gearbeitet. Dabei soll unter anderem die Ausbildung

nach Schwerpunkten erfolgen. Dies, um flexibel agieren und um auch zukünftige wichtige Themen schneller angehen zu können. Parallel dazu wurden die Aktivitäten im Bereich Berufsmarketing verstärkt, wo die Teilnahme an den wichtigsten Berufsmessen im Umfeld der Mitglieds- und Ausbildungsfirmen im Vordergrund steht.

Willkommener Fachkräftenachwuchs.

Es bleibt viel Raum und Zeit zum Netzwerken

Plastik war früher – heute ist Kunststoff Diesen Slogan benutzt die OIG, Ostschweizerische Interessengemeinschaft zur Förderung der Kunststoffberufe, schon

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Verband

Sie haben es geschafft, die frisch gekürten Kunststoffverarbeiter und -verarbeiterinnen EBA …

lange. Swiss Plastics will ein stärkeres Zeichen für den Wertstoff Kunststoff setzen und gleichzeitig die Swissness stärker betonen und hat deshalb einen Antrag auf Namensänderung an die Mitgliederversammlung gestellt. Als neuer Name wurde Kunststoff.swiss von der Mitgliederversammlung gutgeheissen. Dieser Name ist einerseits ein klares Bekenntnis zu Kunststoff und betont durch

Ein Rundgang durch die Labore des IWK verschaffte einen Überblick über die Aktivitäten des Instituts.

... und die Kunststofftechnologen und -technologinnen EFZ.

Verwendung als Internetdomain mit der Endung .swiss die schweizerischen Wurzeln. Das Bundesamt für Kommunikation Bakom beschreibt u.a. treffend: «Die Top Level Domain .swiss schafft für deren Träger Mehrwert, weil sie die Herkunft und die Verankerung von Schweizer Unternehmen und Organisationen unmissverständlich aufzeigt und zudem die Identifikation mit der Marke Schweiz und deren Werten unterstreicht.» (https://dot.swiss/facts/) Die Umsetzung beginnt im Herbst und soll im Grossen und Ganzen bis zur Swiss Plastics Expo im Januar 2020 abgeschlossen sein.

Einblick in die Labore des IWK Nach einem Referat von Prof. Dr.-Ing. Frank Ehrig, Institutsleiter IWK an der HSR, waren die Teilnehmer eingeladen, die Labore des Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung IWK kennenzulernen, auf deren Ausrüstung manche Firma neidisch sein könnte.

Ein guter Jahrgang

Lockerer Ausklang der gelungenen Veranstaltung.

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Im Anschluss an die Mitgliederversammlung eröffnete Martin Diener von Radio Zürisee die Lehrabschussfeier der Kunststoffverarbeiter/innen EBA und Kunststofftechnologen/innen EFZ. Begrüsst wurden die Absolventinnen und Absolventen mit

ihren rund 150 Gästen von Silvio Ponti, Martin Stöckling, Stadtpräsident von Rapperswil-Jona, und Paul Knoblauch, Rektor der Berufsschule Aarau, der zum Höhepunkt der Veranstaltung, der Prämierung der Absolventen, überleitete. Dieses Jahr konnten sich rund 70 neue Kunststofffachkräfte feiern lassen, davon acht Frauen – ein Rekord in diesem Berufsfeld. Und wie Gerhard Jucker, Chefexperte Schulort Aarau, augenzwinkernd betonte, sei es ein besonders guter Jahrgang, der allerdings noch ein wenig reifen müsse. Symbolisch für die Energie, die die Absolventen für den nächsten Lebensabschnitt brauchen, überreichten die Berufsschullehrer Gerhard Jucker und David Stirnemann jedem Absolventen und jeder Absolventin eine PowerBank als Geschenk. Die Besten bekamen dazu noch einen grosszügigen Geldbetrag, der ebenfalls viel Freude auslöste. Zum Ausklang der Feier wurde mit Blick auf den Zürichsee ein reichhaltiger Apéro serviert.

Kontakt Swiss Plastics Verena Jucker Schachenallee 29C CH-5000 Aarau +41 62 834 00 64 v.jucker@swiss-plastics.ch www.swiss-plastics.ch

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Circular Economy

VDMA-Interviewserie

Geschlossene Kreisläufe lösen Müllproblem

Der VDMA stellt die Kreislaufwirtschaft in den Mittelpunkt seines Messeauftrittes auf der K 2019. Warum macht er das? Thorsten Kühmann: Wir machen das, weil wir erkennen, dass wir bei Kunststoffen vor einem Imageproblem stehen. Kunststoffe kommen heute meist nur dann ins öffentliche Bewusstsein, wenn sie Probleme verursachen, wenn sie die Umwelt belasten oder die Gesundheit gefährden. Bilder und Berichte von der Vermüllung der Meere und der Landschaften sind allgegenwärtig. Das sind in der Tat gravierende Probleme. Hier muss die Industrie Lösungen anbieten. Wir wollen auf der K 2019 zeigen, was man machen muss, um diese Abfallprobleme und die daraus resultierenden Schäden zu vermeiden. Wir werden zeigen, dass geschlossene Kreisläufe eine Lösungsmöglichkeit sind. 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf Was kann der Besucher auf der K 2019

sehen? Kühmann: Wir verfolgen zwei Ziele. In 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf unserem Messe-Pavillon werden wir zum 1 einen den gesamten Zyklus der Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie darstellen, angefangen von der Produktion über die Lebensphasen der Kunststoffprodukte bis hin zum Sammeln, Sortieren, 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf Recyceln und der anschliessenden Rückführung in die Produktion. Das zweite Ziel ist es, diesen Kreislauf für die Besucher

Bild: VDMA

Auf der K 2019 im Oktober 2019 in Düsseldorf ist ein Fokus klar auf Circular Economy gerichtet. Auch der VDMA stellt die Kreislaufwirtschaft auf der Leitmesse in den Vordergrund und zeigt dort, wie ein solcher Kreislauf funktionieren kann. Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des VDMA Fachverbands Kunststoff- und Gummimaschinen (KuG), ist überzeugt, dass die Kunststoffindustrie Lösungen bieten kann, die helfen, die durch Kunststoffabfälle erzeugten Umweltprobleme zu beseitigen.

Thorsten Kühmann: Kreisläufe können nur dann funktionieren, wenn sie wirtschaftlich sind.

erlebbar zu machen. Dazu arbeiten wir an Ort und Stelle mit Partnern aus der gesamten Kunststoff-Wertschöpfungskette zusammen, mit Erzeugern, Verarbeitern, 1 11.10.12 11:06 wie ein geschlosVerwertern. Wir zeigen, sener Kreislauf abläuft. Auf der K 2019 soll deutlich werden, dass sich die Kunststoff11.10.12 um 11:06 industrie die Abfallproblematik kümmert und dass sie bereits funktionierende Lösungsvorschläge hat. Was sind bei der praktischen Umsetzung der 1 Kreislaufwirtschaft 11.10.12 11:06 die grössten He­ rausforderungen? Kühmann: Es gibt mehrere Herausforderungen. Ganz wichtig ist: Kreisläufe kön-

nen nur dann gut funktionieren, wenn sie wirtschaftlich sind. Derzeit setzen viele Kunststoffverarbeiter eher Neuware ein als Rezyklate, ganz einfach, weil Neuware günstiger ist. Denn am Ende entscheidet sich der Verbraucher im Supermarkt in der Regel für das günstigere Produkt. Wer Rezyklate verwendet, hätte das Nachsehen, weil seine Produkte teurer wären und in den Regalen liegenblieben. Um die Verwendung von Rezyklaten zu erhöhen, braucht man feste Quoten, damit alle dieselben Ausgangsvoraussetzungen haben. Solche Quoten sieht auch die KunststoffRichtlinie der EU vor. Man braucht also ein neues Geschäftsmodell. Die andere Herausforderung ist, für Rezyklate verbindliche Qualitäts-Standards zu schaffen. Die gibt es bislang nicht und deshalb weiss derjenige, der Rezyklate einsetzt, nie genau, welche Qualität er bekommt. Dadurch werden die Prozesse unsicherer, denn man kann bei Schwankungen der Materialqualität die Produktion nicht so verlässlich steuern, wie mit standardisierter Neuware. Rezyklate wären viel leichter zu akzeptieren, wenn sie standardisiert würden. Und schliesslich gibt es ein Mengenpro­ blem. Wer heute bereit ist, ein Rezyklat einzusetzen, weiss nicht, ob er die benötigten Mengen über einen längeren Zeitraum von ein paar Jahren auch tatsächlich bekommen kann.

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Ist technologisch schon alles machbar, was es für die Kreislaufwirtschaft braucht? Kühmann: Es gibt noch offene Fragen, die geklärt werden müssen. Aber für die Standardprozesse, wie das Sortieren, Zerkleinern und Rezyklieren gibt es schon technologische Lösungen. Dort wird es mit Sicherheit auch Verbesserungen geben. Die Technik ist bei der Kunststoff-Kreislaufwirtschaft nicht das Hauptproblem.

«Ohne eine Abfallwirtschaft kann es keinen Kreislauf geben.» Welche Rolle kommt dem Produktdesign zu? Kühmann: Das Produktdesign muss in der Kreislaufwirtschaft anders gedacht werden. Bislang folgen Produkte zwar auch einem Design, aber da geht es nur um Funktionalität und letztlich um Aussehen. Es gibt keine Verpflichtung und keine durchgängige Praxis für ein vernünftiges Ökodesign. Eigentlich müssten alle Produkte, auch Kunststoffprodukte, auf ihre Kreislauffähigkeit überprüft werden. Das passiert im Moment noch nicht. Weder ist es bislang eine Auflage, noch ist es eine durchgängige Praxis. Es würde natürlich helfen, wenn man von vorne herein Produkte so designt, dass sie kreislauffähig sind. Europa ist nur für einen kleinen Bruchteil des Plastikmülls in den Ozeanen verantwortlich. Macht es da überhaupt einen Unterschied, wenn hier konsequent auf Kreislaufwirtschaft gesetzt wird? Kühmann: Das Bewusstsein für die Müllproblematik auf den Weltmeeren ist in Europa besonders hoch. In der Folge leidet das Image von Kunststoff, besonders in Deutschland. Das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung hat zwar herausgefunden, dass 90 Prozent der jährlichen Meeresverschmutzung durch Plastik aus 10 Flüssen in Asien und Afrika verursacht wird. Aber das Problem betrifft uns alle. Man denke nur an Mikroplastik in Fischen. Deshalb sind die Menschen hier besorgt. Eine Kreislaufwirtschaft in Europa heisst, mit gutem Beispiel vorangehen. 7–8/2019

Circular Economy

Wir können anderen Ländern zeigen, wie wo wir jetzt stehen. So viel Zeit haben anes geht und dass es funktioniert. Das dere Regionen nicht. Das muss jetzt Hauptproblem ist meist eine fehlende schnell gehen und da kann man eben von oder unzureichende Abfallwirtschaft. Ohne denen lernen, die es schon machen. eine Abfallwirtschaft kann es aber keinen Kreislauf geben. Wir haben ein Interesse daran, dass unsere Systeme weltweit Kontakt a­daptiert werden. Nicht unbedingt eins-zu- VDMA Kunststoff- und Gummimaschinen eins, aber als Orientierung. Deshalb zeigen Lyoner Strasse 18 wir sie auf der K 2019 und deshalb ist es D-60528 Frankfurt am Main auch gut, in Europa voranzugehen. Die +49 69 6603-1832 Aufgabe ist sehr komplex. Auch wir haben kug@vdma.org Jahre dafür gebraucht, dahin zu kommen, https://plastics.vdma.org 1 7/11/19 10:54 n AM Pag 01-8685-COL-Sepro-KunststoffXtra-Switzerland-120mmx180mm.qxp_Layout

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Circular Economy

Im Spannungsfeld zwischen mechanischem und chemischem Recycling

Wie Kreislaufwirtschaft gelingt Roboter und Röntgenstrahlen sortieren Kunststoffe, Pyrolyse als alternatives Recyclingverfahren und Polyolefine als Verpackungsmaterial der Zukunft: Das waren einige Themen der Kunststoff-Cluster Fachtagung «Kreislaufwirtschaft – Im Spannungsfeld zwischen mechanischem und chemischem Recycling». Mehr als 100 Besucher hörten am 20. Mai spannende Vorträge an der Johannes Kepler Universität Linz über Vernetzung von KunststoffBranche und Abfallwirtschaft.

Bild: Kunststof f-Cluster

Können Kunststoffe die Welt retten? Diese Frage stellte Univ.-Prof. DI Dr. Christian Paulik vom Institut für die Chemie organischer Stoffe an der Johannes Kepler Universität Linz in den Raum. Er wies darauf hin, dass Kunststoff ein kontroverses Material ist und Alternativen nicht unbedingt nachhaltiger sind. Nichtsdestotrotz müsse die Kunststoff-Branche nachhaltiger werden. Linz ist ein Hot-Spot, wenn es um die Zukunft des Kunststoffes geht. So behandeln das K1-Zentrum «Chase», betreut von Prof. Paulik, und das jüngst eröffnete Linz Institute of Technology die Themenfelder Recycling und Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen (vgl. S. 41).

Kunststoff ist Wertstoff Neben den gesetzlichen Rahmenbedingungen ging es bei der Fachtagung auch um das Recycling in der Praxis. Werner Kruschitz vom gleichnamigen Unternehmen aus Völkermarkt bemängelte das fehlende Bewusstsein für Kunststoff als wertvoller Werkstoff. Er wünscht sich, dass in Österreich ausnahmslos alle Kunststoffe gesammelt und sortiert werden. Auch der Einsatz von Rezyklaten sollte seiner Meinung nach bei öffentlichen Ausschreibungen vorausgesetzt sein. Der Unternehmer betonte auch die Vorteile von Rezyklaten. PET-Flaschen aus 100 % Rezyklat hinterlassen beispielsweise einen um den Faktor sieben kleineren CO2-Fussabdruck als Flaschen aus PET-Neuware.

Sortieren mit Röntgenstrahlen und Robotern Dass das Kunststoff-Sortieren eine Hightech-Angelegenheit ist, zeigen die Techno30

Die Referenten der Fachtagung des Kunststoff-Clusters legten dar, wie Kreislaufwirtschaft gelingen kann.

logien von Minger Kunststofftechnik aus Appenzell und Hackl Container im Burgenland. Das Schweizer Unternehmen sortiert Kunststoff-Granulate mittels Röntgenstrahlen und schafft so sortenreine Rezyklate. Bei Hackl entlasten Roboter durch automatisiertes Sortieren der Kunststoff-Abfälle das Personal.

Potenzial und Problem zugleich Dass Kunststoffrecycling zugleich Problem und Potenzial birgt, verdeutlichte DI Günther Höggerl von der Müller-GuttenbrunnGruppe. Potenzial bestehe in der Hinsicht, CO2 durch Recycling einzusparen. Gerade Elektroaltgeräte beinhalten relativ viel Kunststoff, der wiederverwertet werden

kann. Bei der Schadstoffentfrachtung sind Grenzwerte einzuhalten. Das stellt die Recycler noch vor Herausforderungen.

Know-how made in Austria Im Block «Recyclingmaschinen made in Austria» wurde einmal mehr sichtbar, welch grosses Know-how im Bereich Recyclingmaschinenbau in österreichischen Unternehmen zu finden ist. Mag. Michael Heinzlreiter präsentierte das LSP-Verfahren (Liquid State Polycondensation) der Next Generation Recyclingmaschinen GmbH, das sich u.a. durch die hohe Energieeffizienz und die automatische Steuerung auszeichnet. Die Starlinger & Co GmbH hat das Geruchsproblem bei Post-Consumer Rezyklaten gelöst. 7–8/2019


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Circular Economy

Innovationen als Triebfeder der Kreislaufwirtschaft Eines der innovativsten Unternehmen im Recyclingmaschinenbau ist mit 111 Patenten die Erema Group aus Ansfelden. Geschäftsführer und KC-Beiratssprecher DI Manfred Hackl betonte: «Beim Kunststoff-Recycling führt kein Weg an den drei Unternehmen vorbei, das beweist den hohen Marktanteil von Österreich in der Branche.» Die ständig steigende Zahl an Innovationen im Recyclingmaschinenbau erhöht den Stellenwert des Recyclings und entwickelt so die Kreislaufwirtschaft weiter.

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Das Abfallproblem lösen Im Block «chemisches Recycling» waren sich die Referenten einig: Chemisches Recycling könne die Achillesferse der Branche – das Kunststoff-Abfallproblem – in den Griff bekommen. «Der Wahl der Recyclingstrategie sollte immer eine Lebenszyklusanalyse zugrunde liegen», forderte Dr. Markus Schopf von der Borealis Group. Borealis hat im Projekt «Circumat» mitgewirkt, in dem der Speiseöl-Sammelbehälter «ÖLI» aus 100 % Post-Consumer Rezyklat entwickelt wurde. Schopf schlussfolgerte, dass Polyolefine das Material einer zirkulären Zukunft sind.

CO²-Fussabdruck verringern Im «Re-Oil»-Innovationsprojekt der OMV AG geht es um eine neue Technologie, die Post-Consumer Kunststoffabfälle – vorwiegend Polyolefine und Polystyrol – wieder in die gleichen Bestandteile wie Rohöl prozessiert. «Dieser Prozess wird eine wichtige Rolle in der Kunststoffabfallwirtschaft spielen», ist DI Wolfgang Hofer von der OMV überzeugt. «Der CO2-Fussabdruck von Öl aus Post-Consumer Kunststoffen ist um 25 % geringer als der von fossilem Rohöl.»

Alternative Technologien Chemisches Recycling ist auch eine mögliche Lösung für die Verwertung von Carbonfaser-Abfall, wie Dr. Andreas Hackl von Next Generation Elements ergänzte. Er stellte die MitteltemperaturPyrolyse seines Unternehmens vor. Und sogar Polystyrol lässt sich chemisch recyceln. Das betonte DI Roman Eberstaller von der Sunpor Kunststoff GmbH. Das Unternehmen ist Mitglied im «PolyStyreneLoop», einer Initiative, die sich mit dem Recycling von PS-Schäumen auseinandersetzt.

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Umwelt

Studie

Mikroplastik in Kosmetik

Obwohl der Begriff Mikroplastik schon länger verwendet wird, war es ein wichtiger Aspekt der Studie, die genaue Definition zu kennen. «Das war nicht einfach, denn unterschiedliche Akteure benutzen verschiedene Definitionen», sagt Co-Autorin Leandra Hamann. Einigkeit herrscht allein darüber, dass zu Mikroplastik alle Kunststoffpartikel zählen, die kleiner als 5 Millimeter sind. «Nichtsdestotrotz sehen wir auch diese Beschränkung als problematisch, da sie sich weder aus bestimmten Stoffeigenschaften noch ökotoxikologisch begründen lässt. Manche Definitionen enthalten zudem noch eine Begrenzung der unteren Grösse, der Löslichkeit oder der Abbaubarkeit. Diese unterschiedlichen Definitionen können zu Missverständnissen führen und auch die Debatte um eine sinnvolle Regulierung nachteilig beeinflussen.»

Mikroplastik nur als Partikel, Polymere nicht nur Ein bekanntes Beispiel für Mikroplastik in Kosmetik sind die sogenannten Microbeads. Diese Partikel können aus Kunststoff bestehen und werden vor allem für Peeling­ effekte eingesetzt. Sie werden nach der Verwendung auf der Haut direkt abgespült und können so in die Umwelt gelangen. Neben dem Peeling abgestorbener Hautschüppchen erfüllen Kunststoffe noch andere Funktionen in Kosmetikprodukten: Synthetische Polymere dienen der Haarfixierung, bilden Filme und Emulsionen oder regulieren die Viskosität der Kosmetikprodukte. Dafür liegen diese manchmal, aber nicht immer, als fester Partikel vor oder sie sind wachs- oder gelartig, gelöst oder flüssig. Gelangen die Polymere in die 32

Bilder: Fraunhofer Umsicht, Leandra Hamann

Kosmetikprodukte sind eine häufig genannte Quelle für Mikroplastikemissionen. Doch was ist Mikroplastik in Kosmetik genau, welche Materialien und Funktionen übernehmen Kunststoffe in den Produkten und welche Alternativen gibt es? Diese Fragen hat Fraunhofer Umsicht im Auftrag des Naturschutzbund Deutschland (Nabu) untersucht. Neben Kosmetikprodukten werden dabei auch Wasch-, Putz- und Reinigungsmittel (WPR) betrachtet. Die Studie schafft eine wissenschaftliche Grundlage für die öffentliche Diskussion über Mikroplastik.

Peelingpartikel in Kosmetik.

Umwelt, sind sie aber ggf. genauso pro­ blematisch wie das Mikroplastik. Ob ein Polymer in Partikelform, flüssig, gel­ artig oder gelöst vorliegt, ist aus der heutigen Produktkennzeichnung kaum erkennbar. Jedes einzelne Polymer müsste geprüft werden. Eine Sisyphusarbeit, denn die Autoren fanden mehrere Hundert Polymere in Datenbanken für Kosmetikinhaltsstoffe.

Mikroplastik in Kosmetik und WPR-Produkten Die Einsatzmenge von partikulärem Mikroplastik in Kosmetik beläuft sich auf 922 Tonnen pro Jahr in Deutschland. Dagegen werden in WPR-Produkten nur 55 Tonnen Mikroplastik pro Jahr eingesetzt. Im Vergleich dazu wird ein Vielfaches an gelös-

ten, gelartigen oder wachsartigen Polymeren eingesetzt. Die Mengen werden auf 23 700 Tonnen pro Jahr geschätzt. Für WPR-Produkte liegen sie ähnlich hoch. Zusammengefasst werden jährlich in Deutschland insgesamt ca. 50 000 Tonnen Kunststoffe in Kosmetik- und WPRProdukten eingesetzt. «In Anbetracht der hohen Eintragsmengen und der nicht abzuschätzenden Risiken für die Umwelt müssen sämtliche schwer abbaubaren, wasserlöslichen Polymere über die europäische Chemikaliengesetzgebung reguliert werden. Unser Wissen über die Wirkungen, die Polymere in der Umwelt haben, reicht nicht aus», so Jürgen Bertling, für die Studie verantwortlicher Wissenschaftler bei Fraunhofer Umsicht. «Dabei sollte die lange Verweildauer in der Umwelt ein viel stärkeres Gewicht bei der Bewer7–8/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Umwelt

tung der Umweltgefährdung bekommen. Derzeit werden Polymere, einschliesslich Mikroplastik, aufgrund der geringen Toxizität als kaum umweltgefährdend eingestuft», so Bertling.

Strengere Regulierung gefordert Die freiwillige Selbstverpflichtung zur Reduzierung von Mikroplastik in Kosmetik wird bereits umgesetzt und ist ein erster Schritt zur Reduzierung von Kunststoffen in Kosmetik. Allerdings sind Mikroplastik, das keine Peelingfunktion hat, Leave-onKosmetikprodukte sowie gelöste, gelartige oder wachsartige Polymere bisher von der Verpflichtung ausgenommen. Deswegen fordert Nabu-Bundesgeschäftsführer Leif Miller strengere Gesetze: «Wir brauchen ein EU-Verbot von Mikroplastik in Kosmetik und Reinigungsmitteln, da Meere keine nationalstaatlichen Grenzen kennen und die Hersteller für internationale Märkte produzieren. Nur Mikroplastik als Reibkörper in Duschgel und Peeling zu verbieten, wie es manche Staaten verfolgen, greift viel zu kurz. Mikroplastik muss funktionsund produktübergreifend in Kosmetik und Reinigungsmitteln verboten werden. Das muss auch in der EU-Plastikstrategie konkretisiert werden. Die Industrie müsse schnellstmöglich auf besser abbaubare Ersatzstoffe umsteigen.» Viele Regelungsmassnahmen erfordern wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse

Inhaltsstoffangaben auf Kosmetikprodukten

Flaschendeckel von Wasch-, Putz- und Reinigungsprodukten, gefunden am Strand.

zum Gefahrenpotenzial zu Kunststoffen und Polymeren, um den Einsatz stärker einschränken zu können. Diese sind für Mikroplastik bisher aber noch nicht vorhanden. Dennoch liegen bereits genügend Hinweise auf Schadwirkungen vor und es ist aufgrund des weltweiten Wachstums beim Kunststoffverbrauch sehr wahrscheinlich, dass die Problematik weiter an Relevanz zunimmt, so dass es geboten scheint, bereits heute das Vorsorgeprinzip anzuwenden.

Verbraucherfreundliche Informationen Für Verbraucher ist es im Supermarkt oft nicht ersichtlich, welche Produkte Mikroplastik enthalten. Erste Anhaltspunkte bietet die Datenbank haut.de, in der nach Inhaltsstoffen gesucht werden kann. Allerdings ist dies aufwändig und die Erklärungen sind teilweise schwer verständlich. Deswegen fordert Nabu-Konsumexpertin Katharina Istel mehr Transparenz und umweltfreundliche Alternativen: «Zertifizierte Naturkosmetik und Putzmittel mit Umweltkennzeichnungen wie dem Blauen Engel

sind aus Umweltsicht die bessere Wahl, haben aber noch extrem geringe Marktanteile. Für den Massenmarkt brauchen wir transparente und verständliche Informatio­ nen zu Inhaltsstoffen und Umweltaspekten, wie zum Beispiel der Abbaubarkeit in Gewässern.» Die nun veröffentlichte Studie bietet einen wissenschaftlichen Überblick zur Definition von Mikroplastik, Kunststoffen und Polymeren in Kosmetik- und WPR-Produkten, Einsatzmengen und Funktionen, sie liefert Alternativen und bewertet Handlungsalternativen. Vielfältige Beispiele machen sie verständlich und helfen Verbrauchern bei der Orientierung rund um das Thema Mikroplastik.

Kontakt Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Umsicht Leandra Hamann Osterfelder Strasse 3 D-46047 Oberhausen +49 208 8598-1524 leandra.hamann@umsicht.fraunhofer.de www.umsicht.fraunhofer.de n

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Innovaton

Aros Graphene

Hochleitfähig und gut verarbeitbar Das schwedische Start-up-Unternehmen Graphmatech aus Uppsala bringt mit Aros Create ein GraphenComposite auf den Markt, das eine bisher unerreichte Leitfähigkeit aufweist. Die möglichen Anwendungen sind vielfältig, aber das Unternehmen zielt vor allem auf elektrische Schaltungskomponenten, LED, leitfähige Beschichtungen, additive Fertigung, EMI/RFI-Abschirmung und ladungsableitende Beschichtungen.

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Aros-Graphene-Wärmeleitpaste.

Vom Labormassstab in die Serienanwendung Die grundlegende Erfindung von Graphmatech war, mit dem Graphen-Hybridmaterial das fehlende Bindeglied für die grosstechnische Anwendung zu schaffen: Aros Graphene agglomeriert nicht, bleibt stabil und lässt sich leicht in verschiedene Matrices dispergieren und darauf abstimmen. Das Unternehmen hat bereits einen Grossauftrag von AddNorth, einem schwedischen Hersteller von 3D-Filamenten, erhalten, durch den in Kürze die Markteinführung von leitfähigen Filamenten auf Polymerbasis für den 3D-Druck vorbereitet wird. Weitere Produkte werden Verbundpellets und Masterbatches für Spritzgiessverfahren und andere Polymerherstellungstechnologien sein. Neben Skandinavien richtet sich Graphmatech vor allem an den deutschsprachigen Markt. «Wir haben es im Labormassstab geschafft, Aros Graphene in verschiedenen technischen Polymeren mit Rekordergebnissen bezüglich der Verteilung der Leitfähigkeit einzusetzen, so dass in Kürze weitere Produkte folgen werden», sagt Dr. Mamoun Taher, CEO und Mitbegründer von Graphmatech.

Bilder: Graphmatech

Die gemessenen herausragenden Werte basieren auf einem skalierbaren und kosteneffizienten Verfahren zur Beschichtung von Polymergranulat und Pulver mit Aros Graphene zur Erzielung einer hochwertigen Dispersion. Das Verfahren ermöglicht eine gut dispergierte Lösung für Aros Graphene in Kunststoffen zu entwickeln. Dieser Prozess wird als Compoundierungsschritt vor dem Extrudieren von Filamenten für den 3D-Druck oder Spritzguss betrachtet. Das entwickelte Verfahren kann auch zum Beschichten von Polymergranulat oder -pulver mit anderen Arten von Additiven wie Metallen, Oxiden, Keramiken, Fasern usw. verwendet werden. Nylon-Aros Graphene-Pellets, das erste verkaufsfertige Produkt mit Aros Graphene, weisen einen Widerstand von weniger als 1 Ωcm bei konstantem Polymergewicht und gleich bleibender Flexibilität, Verarbeitbarkeit und Rezyklierbarkeit auf. Der Kunststoff kann z.B. zur Extrusion, zum Formpressen und Spritzgiessen eingesetzt werden und hat einzigartige elektrische und tribologische Eigenschaften (niedriger und stabiler Reibungskoeffizient und hohe Verschleissfestigkeit). Als nächstes könnte die 3D-Drucktechnologie des ultraleitfähigen Materials Aros Graphene die Verwendung multifunktionaler Materialien und Fertigungstechnologien revolutionieren. Mit der neuen Technologie ist es möglich, die exakte Leitfähigkeit des Filaments so einzustellen, dass eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten bestehen, die mit der additiven Fertigung bisher nicht möglich waren. Mit dem leitfähigen Filament können beispielsweise Leiterplatten, Abschirmanwendungen, Elektrostatik, Sensoren und andere Elemente für IoT-Anwendungen hergestellt werden.

Dr. Mamoun Taher (l.) und Lindh im Labor.

Der Ausbau der Produktion wurde mit Partnern realisiert, aber ab dem 1. September 2019 verfügt Graphmatech über eine 1350 m² grosse eigene Produktionsstätte in Uppsala, Schweden. Graphmatech wurde im September 2017 als Spin-out des Ångström-Laboratoriums der Universität Uppsala vom Materialwissenschaftler Dr. Mamoun Taher und dem Serienunternehmer Björn Lindh gegründet. Die Hauptinvestoren des Unternehmens sind ABB Technology Venture, InnoEnergy und der Business Angel Jane Walerud.

Kontakt Graphmatech AB S-75651 Uppsala info@graphmatech.com www.graphmatech.com

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Wirtschaft

Deutsche KuG-Maschinenhersteller erwarten Umsatzrückgang für 2019

Der Wendepunkt ist erreicht Im Jahr 2018 erreichten die deutschen Kunststoff- und Gummimaschinenbauer (KuG) noch einmal ein Umsatzplus von 2 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. «Die ursprünglich für 2018 prognostizierten 3 Prozent Wachstum konnten nicht erreicht werden. Wir freuen uns dennoch über das gute Gesamtjahr, denn gerade gegen Ende machte sich bereits eine spürbare Eintrübung des Marktes bemerkbar», erläutert Ulrich Reifenhäuser, Vorsitzender des Fachverbands Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA.

Diverse negative Einflussfaktoren Der Kunststoff- und Gummimaschinenbau steht derzeit vor grossen Herausforderungen. Das ist zum einen der zyklische Abschwung, der nach zehn Jahren des Wachstums überfällig war. Dieser wird jedoch verstärkt durch die hohe Verunsicherung, die derzeit im Automobilbereich herrscht. «Bei den Investitionen besteht hier gewissermassen Stillstand», erläutert Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des Fachverbands. «Firmen mit grosser Nähe zu diesem Absatzmarkt merken den Einbruch bereits jetzt umso heftiger. Aber auch im Verpackungssektor wird der Einsatz von Kunststoffen immer stärker hinterfragt», ergänzt Kühmann. «Hier schlägt das schlech-

Veränd. zum Vorjahr 2016/2015 +6,0 %

2017/2016 +4,1%

2018/2017 +2,1%

Mio. € 2016:

7.432

2017:

7.734

2018:

7.900

2019F: 7.110

Kernmaschinenbau

F= Forecast

Quelle: VDMA Seite 4 | 13. Juni 2019

VDMA | Jahrestagung, Fachverband Kunststoff und Gummimaschinen

Deutsche Produktion: Export – Import.

te Image, das dem Kunststoff heute anhaftet, voll durch.» Zum anderen sorgt der Handelskonflikt zwischen den USA und China für weltweite Verschiebungen in den Lieferketten und verunsichert die Märkte spürbar. In Europa bestehen zudem Unwägbarkeiten auf Grund der weiterhin unklaren Modalitäten über den EU-Austritt Grossbritanniens sowie der immensen Staatsverschuldung in Italien.

Quelle: VDMA

Im Jahr 2018 verbuchten die deutschen Hersteller von Kunststoff- und Gummimaschinen 1 Prozent weniger Aufträge in den Büchern als noch im Vorjahr. Damit markiert die Situation zum Jahresende einen Wendepunkt. 2019 wird mit Sicherheit nicht mehr an die guten Ergebnisse des Vorjahres anknüpfen können. Im ersten Quartal 2019 verbuchten die Unternehmen insgesamt 10 Prozent weniger Aufträge als im Vorjahresquartal. Diese Entwicklung wird sich voraussichtlich im Jahresverlauf fortsetzen. Der Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen rechnet daher mit einem Umsatzminus von mindestens 10 Prozent.

China wichtigster Exportmarkt, dicht gefolgt von USA

zent) geliefert. Noch nie zuvor wurden aus Deutschland so viele Maschinen in ein einzelnes Land exportiert. Neben den Exporten wurden ausserdem für rund eine halbe Milliarde Euro Kunststoff- und Gummimaschinen von VDMA-Firmen vor Ort gefertigt. Dadurch ist China der mit Abstand wichtigste Gesamtmarkt. Die USA landeten nach drei Jahren an der Spitze auf Platz zwei der wichtigsten Absatzländer. Mit einem Gesamtwert von 820 Mil­ lionen Euro wurden dorthin 3 Prozent weniger Kunststoff- und Gummimaschinen exportiert als noch im Jahr 2017.

Der Spitzenplatz der wichtigsten deutschen Absatzländer gehört 2018 wieder China. Dorthin wurden aus Deutschland Kunststoff- und Gummimaschinen im Wert von 853 Millionen Euro (plus 19 Pro-

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35 DIE EINHEIT FÜR IHREN ERFOLG


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NEWs

Bilder: Arburg/Nicole Stadelmann

25 Jahre Arburg Schweiz

Juliane Hehl überreicht Marcel Spadini die traditionelle ArburgJubiläumsplastik.

Das Arburg-Team ist bereit für den Empfang der Gäste.

Ein Vierteljahrhundert Arburg AG – dieses Jubiläum wurde im Beisein von zahlreichen Kunden getreu der Markenpositionierung «Wir sind da» gefeiert. Angereist vom Mutterhaus in Lossburg waren Juliane Hehl, Gesellschafterin, Gerhard Böhm, Geschäftsführer Vertrieb, und Dr. Christoph Schumacher, Leiter Marketing und Unternehmenskommunikation. «Damit es überhaupt zu einem 25-Jahr-Jubiläum kommen kann, braucht es gute Produkte, den Markt und vor allem

Sie», richtete sich Geschäftsführer Marcel Spadini in seiner Eröffnungsrede an die Anwesenden. Mit «Sie» meinte er treue, aber auch anspruchsvolle Kunden. Denn nur fordernde Kunden bringen einen vorwärts. Weiter präsentierte Spadini die Highlights der Arburg-Präsenz in der Schweiz, die bereits vor 50 Jahren mit der Lieferung der ersten Allrounder an schweizerische Kunden begonnen hatte. Deren Betreuung übernahm über viele Jahre der Handelspartner Hatag bis zur Gründung der Tochtergesell-

schaft. Diese startete 1994 mit einem zwölfköpfigen Team, das mittlerweile 20 Mitarbeitende zählt. Weitere Meilensteine waren 2001 der Umzug

in ein eigenes Arburg-Gebäude in Münsingen und 2009 der Wechsel der Geschäftsleitung. Seit Peter Moser vor zehn Jahren in den Ruhestand gegangen ist, schreibt Marcel Spadini die Erfolgsgeschichte der Arburg AG fort. Was liegt bei einem Jubiläum näher als ein Blick zurück, aber auch ein Ausblick auf die

O-Tone Beat Moser, Gemeindepräsident Münsingen: «Die Bedeutung von Arburg wurde mir erst vor drei Jahren bewusst, als ich mit meiner Frau im Schwarzwald unterwegs war und in Lossburg auf Arburg stiess.» Detlev Moll, Stamm AG: «Arburg ist ein jahrelanger Partner von uns, ein zuverlässiger Lieferant. Selbst wenn es verrückte Sachen sind, ist Arburg bereit, mitzuarbeiten und nach einer Lösung für unsere Kunden zu suchen – das verbindet uns.» Karl Steiner, SKS Kunststoff Werkzeugbau: «Lange Jahre waren wir keine Geschäftspartner, aber durch die stets gute Betreuung – auch bereits durch Peter Moser – haben wir seit rund zehn Jahren Arburg Maschinen.» Marc Blanchard, KBS Spritztechnik: «Wir sind seit über 40 Jahren mit Arburg unterwegs und schätzen die Qualität der Spritzgussmaschinen.» Und augenzwinkernd fügt er an: «Zum 25-Jahr-Jubiläum wünschen wir uns einen Geburtstagsrabatt von 25 % und freuen uns bereits auf 30 Jahre Arburg.»

Stilvolles Jubiläumsessen.

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Reto Huber, Huber Kunststoff AG: «Uns verbindet eine langjährige Partnerschaft mit Arburg. Es ist eine Generationenzusammenarbeit, die bereits mein Vater vorangetrieben hat. Wir sind sehr zufrieden und werden diese Partnerschaft weiter ausbauen.»

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Arburg AG 1971 Hatag wird Handelspartner von Arburg in der Schweiz. 1994 Gründung einer eigenen Niederlassung in eingemieteten Räumlichkeiten in Belp. Von den zwölf Mitarbeitenden werden sechs übernommen, darunter Peter Moser, der Geschäftsführer wird. 2001 Das eigene Arburg Kundencenter wird an der Südstras­se 15 in Münsingen eröffnet. 2009 Peter Moser geht in Pension. Neuer Geschäftsführer ist Marcel Spadini. 2019 Arburg AG beschäftigt 20 Personen.

NEWs

Peter Moser, ehemaliger Geschäftsführer der Arburg AG, trifft «alte» Bekannte.

nächsten Jahre. Ihre Visionen präsentierten Prof. Dr. Frank Ehrig, HSR, Prof. Dr. Jürg De Pietro vom KATZ, Silvio Ponti, Swiss Plastics, René Ziswiler, Swiss Plastics Expo, Dr. Christian Rytka, FHNW, Christophe

Jacot, Swiss Plastics Cluster, Bruno Bürgisser, HTA-FR, und Prof. Dr. Wolfgang Kaiser, ETH Zürich. Das Rahmenprogramm mit Alp­ hornbläsern, Jodlerchor, Wettbewerb und der Ehrung von

fünf Mitarbeitern, die seit zehn respektive 25 Jahren der ­A rburg AG die Treue halten, rundete die stimmige Jubiläumsveranstaltung ab. Das Schlusswort von Spadini war an die Gäste gerichtet, ohne die es den Anlass gar nicht gegeben hätte: «Sie sind der Grund, dass die Arburg AG seit einem Vierteljahrhundert erfolgreich unterwegs ist, und Sie sind auch der Grund, dass wir auf einen gelungenen Anlass zurückblicken können.» Mehr Bilder unter: www.kunststoffxtra.com/-1/ de/news/25-jahrearburgschweiz/6734/ mf www.arburg.com

KraussMaffei positioniert die eigene Marke KraussMaffei bündelt ab sofort alle Geschäftsbereiche sowie die bisherigen Marken KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff und Netstal unter dem Dach einer einzigen Marke: KraussMaffei. Im Rahmen dieser Neuausrichtung tritt die Netstal-Maschinen AG, Näfels (CH), in Zukunft unter dem Namen Krauss Maffei High Per-

formance AG auf. Die Produktmarke Netstal bleibt auf der Maschine bestehen. Die Krauss­ Maffei Berstorff GmbH, Hannover (D), firmiert in Zukunft unter dem Namen KraussMaffei Extrusion GmbH. Optisches Signal für die Umstrukturierung ist ein konzernweit neues Corporate Design, das im Rahmen der K 2019 erstmals einem

breiten Publikum präsentiert wird. Für Netstal geht damit ein Stück Firmengeschichte zu Ende, die vor über 160 Jahren mit der Gründung der Maschinenfabrik, Eisen- & Messinggiesserei Ulrich Rietmann & Cie ihren Anfang nahm. 1945 verkaufte das Unternehmen seine erste Spritzgiessmaschine und

ein paar Jahre später begann der Bau des Werkes in Näfels. Seit 1992 ist Netstal eine Tochtergesellschaft von Krauss­ Maffei. Nach verschiedenen Besitzerwechseln gehört die KraussMaffei Gruppe seit 2016 zum chinesischen Chemiekonzern ChemChina (China National Chemical Corporation). www.kraussmaffei.com

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NEWs

Bild: Jörg Signer

IWK-Spritzgiessmaschinenpark: hochmodern und vielseitig

Dank der guten Zusammenarbeit mit den Maschinenherstellern ist das IWK auf dem neuesten Stand der Technik (v. l.): Marcel Spadini, Bruno Schleiss, Prof. Dr. Frank Ehrig, Institutsleiter IWK, Markus Schertler und Thomas Robers.

Der Spritzgiessmaschinenpark des Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) befindet sich dank bester Zusammenarbeit mit den Maschinenherstellern auf dem neuesten Stand der Technik und deckt ein breites Spektrum an Technologien und Anwendungsmöglichkeiten ab. Dies ist wichtig für eine zeitgemässe, praxisnahe Ausbildung und die leistungsfähige Forschung und Entwicklung. Das IWK verfügt in den Labors aller seiner Fachbereiche über eine hochmoderne Ausstattung an Geräten und Maschinen für den Einsatz in Lehre, Weiterbildung und in industriebezogenen Forschungs- und

Entwicklungsprojekten. Hierfür wird das IWK insbesondere in der Spritzgiesstechnik von den Maschinenherstellern sehr grosszügig unterstützt. Sie stellen dem Institut die Maschinen auf Leihbasis kostenlos zur Verfügung. In den letzten dreieinhalb Jahren konnten nun alle grossen Spritzgiessmaschinen von Arburg, Wittmann Battenfeld, Engel und KraussMaffei ausgetauscht und durch die neueste Generation ersetzt werden. Dies ist nicht selbstverständlich, zeigt aber die Wertschätzung der Spritzgiessmaschinenhersteller gegenüber dem Institut. «Wir sind stolz, seit Gründung des IWK im Jahr 2005 dabei zu sein», sagt Marcel Spadini, Geschäftsführer Arburg AG Schweiz.

Grösse und Ausstattung der Spritzgiessmaschinen wurden in Absprache mit den Maschinenherstellern definiert, um unterschiedliche Themenfelder abzudecken. «Wir haben unsere neue holmlose vollelektrische Spritzgiessmaschine e-motion 170/80 TL speziell für das Thermoplastschäumen ausgerüstet, da Engel an dem Thema grosses Interesse hat und hierbei eng mit dem IWK zusammenarbeiten möchte», bemerkt Markus Schertler, Geschäftsführer von Engel (Schweiz) AG. Ähnlich sieht es Bruno Schleiss, Geschäftsführer der Krauss-Maffei (Schweiz) AG: «Unsere neue PX 120 ist extra mit dem DataXplorer für das Thema Machine Learning ausgerüstet, denn an der HSR wird das Thema Digitalisierung in der Forschung durch die enge Zusammenarbeit zwischen Kunststoffverarbeitung und Elektrotechnik vorangetrieben.» Die grösste Spritzgiessmaschine, eine Allrounder 570H 200-800 von Arburg mit 200 t Schliesskraft, wird insbesondere für das Hinterspritzen von Folien für dekorative Oberflächen eingesetzt. Die Spritzgiessmaschine von Wittmann Battenfeld ist als Allroundmaschine für Forschung und Entwicklung ausgelegt, mit ihr können die unterschiedlichsten Kunststoffcompounds verarbeitet werden. «Für uns ist auch

sehr wichtig, dass die Spritzgiessmaschine in der Aus- und Weiterbildung eingesetzt wird», meint Dr. Thomas Robers, Geschäf tsführer Bat tenfeld (Schweiz) AG. Die SmartPower 60 findet Einsatz in der Ausbildung für Praktika der Studierenden und seit Anbeginn des IWK für die Vertiefungsmodule der Kunststofftechnologen des BWZ, Berufs- und Weiterbildungszentrums Rapperswil. Immer an vorderster Front Den Fachleuten des IWK und den Studierenden des HSR-Studiengangs Maschinentechnik/Innovation steht damit eine Palette an hochmodernen Spritzgiessmaschinen zur Verfügung, die insgesamt einen Schliesskraftbereich von 25 bis 200 t abdecken und für die verschiedensten innovativen Techniken geeignet sind. Das IWK ist seit seiner Gründung im Jahre 2005 aktiv und erfolgreich in der Ausbildung und in Forschung und Entwicklung tätig. Bereits seit 2010 gibt es im Studiengang Maschinentechnik/Innovation die Vertiefung Kunststofftechnik. Und in diesem Jahr startet der neue CAS-Weiterbildungslehrgang für Industriefachleute zum Thema Auslegung und Herstellung von Spritzgiessbauteilen. Prof. Dr. Frank Ehrig www.iwk.hsr.ch

Masterbatch und Compounds 38

7–8/2019

www.colortechnik.swiss


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NEWs

SNV: Auch nach 100 Jahren bereit für die Zukunft Mit Risotto, Hamburgern, indischen Reisgerichten und weiteren kulinarischen Köstlichkeiten aus aller Welt verwöhnte die 100-jährige Jubilarin ihre rund 200 Gäste. So reich wie das Essen in der Trafohalle in Baden, so vielfältig sind die Themen der Schweizerischen Normen-Vereinigung (SNV). Normen verbinden die Welt. Mit diesen Worten begrüsste Dr. Jürg Werner, Präsident der SNV die Gäste der Jubiläumsfeier und wies darauf hin, wie aktuell Normen in einer global vernetzten Welt sind. Stefan Ramseier, Chef des in Baden «gleich um die Ecke gelegenen» Forschungszentrums Baden-Dättwil, überbrachte ein Grusswort der ABB – war es doch die frühere BBC, die am

2. Juli 1919 zusammen mit anderen Schweizer Industrieunternehmen wie Sulzer oder Escher-Wyss die «Schweizer Normalien-Kommission» gründete. Ramseier zitierte aus der Bauzeitung von 1919, in der Normen als nichts Starres, sondern als «das wohlerwogene Ergebnis von Erfahrung und Bedarf» umschrieben wurden – was noch heute gelte. Urs Fischer, CEO der SNV, betonte schliesslich, wie visionär die Gründung des SNV gewesen sei, vergleichbar der Gründung des genau gleich alten Zirkus Knie. Beide würden noch heute auf ihre Art einen Beitrag für die Gesellschaft leisten und sich dabei vorwärts bewegen – was auch in der Jubiläumsfeier zum Ausdruck komme.

Vier Themen-Häppchen zeigten eindrücklich: die Welt ist im Wandel. Altes wird überholt, Neues entsteht. Die SNV und der Zirkus Knie, beide haben sich 100 Jahre den Veränderungen gestellt. Zum Jubiläum leistete sich der Zirkus Knie ein neues Zelt – die SNV neue Büroräumlichkeiten, eine neue Strategie sowie ein neues Corporate Design, ein modernes Logo und einen innovativen Webauftritt. Nun ist sie bereit, weiterhin zukunftsgerichtete Normungsthemen anzugehen und sich neuen Entwicklungen und Bedürfnissen anzupassen – wie bereits 1919 beschrieben. https://www.snv.ch/de/100jahre-snv.html

Hillenbrand übernimmt Milacron Der Industrieinvestor Hillenbrand, Inc. übernimmt zum 31. März 2019 die Milacron Holdings Corp. für rund 2 Milliarden US-Dollar, einschliesslich einer Nettoverschuldung von rund 686 Millionen US-Dollar. Diese Transaktion stellt einen entscheidenden Schritt in der Vision von Hillenbrand dar, ein weltweit führendes, diversifiziertes Industrieunternehmen

zu werden, indem das Portfolio von Hillenbrand um neue strategische Geschäfte in den Bereichen Heisskanalsysteme (Mold-Masters) und Spritzguss (Milacron) erweitert wird. Das kombinierte Unternehmen erwartet bis 2021 einen Jahresumsatz von ca. 3 Milliarden US-Dollar und einen Free Cash Flow von mehr als 325 Millionen US-Dollar. Zudem rechnet

Joe Raver, President und Chief Executive Officer von Hillenbrand, mit einer zweistelligen Ertragssteigerung im ersten Gesamtjahr und jährlichen Kostensynergien von rund 50 Millionen US-Dollar innerhalb von drei Jahren nach Abschluss des Geschäftsjahres. www.milacron.com/de www.Hillenbrand.com

Neue Leitmesse der Fertigungsindustrie in Bern Die beiden nationalen Branchenverbände tecnoswiss und Swissmechanic gehen eine Partnerschaft mit dem Messeveranstalter Bernexpo ein: Im März 2021 werden sie in Bern eine neue Leitmesse der Fertigungsindustrie aus der Taufe heben. Diese wird künftig alle zwei Jahre stattfinden. Aufgrund dieses Entschlusses hat 7–8/2019

die Expomech AG entschieden, die 2018 lancierte Indus­ triemesse Industrialis per sofort vom Markt zu nehmen. Sasa Tanasic und Daniel Fritz, die Macher der Industrialis, werden sich der neuen Messe anschlies­sen und Aufgaben innerhalb der Vertriebsaktivitäten der Bernexpo übernehmen. Mit diesem Entscheid soll eine

Marktzersplitterung verhindert und das neue Gefäss gestärkt werden. Die neue Messe wird erstmals vom 2. bis 5. März 2021 stattfinden.

www.bernexpo.ch www.swissmechanic.ch www.tecnoswiss.ch

Fachmesse und Symposium Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk 10. bis 11. September 2019 Messe Luzern

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Gutschein-Nummer 0103 3729 2653 1149 unter medtech-expo.ch eingeben und Ticket ausdrucken. Organisationspartner

Netzwerkpartner

Digitaler Treffpunkt

Veranstalterin

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWs

Empa-Studie sagt: 5000 Tonnen Plastik gelangen in die Umwelt Plastik gehört nicht in die Umwelt. Um das Ausmass der Verschmutzung in der Schweiz erstmals genau abzuschätzen, hat das Bundesamt für Umwelt (Bafu) Forscher der Empa beauftragt, zu berechnen, wie viel Plastik in die Umwelt gelangt. Erfasst hat die Empa die sieben am häufigsten verwendeten Kunststoffe. Es sind dies Polyethylen (LD-PE und HDPE), Polypropylen, Polystyrol und expandiertes Polystyrol, PVC und PET, die vor allem in Verpackungen, Textilien, Isola-

tionsmaterial und Landwirtschaftsfolien eingesetzt werden. Gemäss Studie gelangen jährlich 5120 Tonnen dieser Kunststoffe in die Umwelt. Das sind rund 0,7 % der gesamten Menge der sieben Kunststoffe, die in der Schweiz jährlich verbraucht werden (insgesamt rund 710 000 Tonnen). Gemäss der Modellierung der Empa gelangen jedes Jahr rund 4400 Tonnen Makroplastik auf den Boden. Zusätzlich geraten gut 100 Tonnen Ma­ kroplastik in die Gewässer. 600

Tonnen Mikroplastik enden in oder auf Böden und knapp 15 Tonnen in Gewässern. Die Menge an Mikroplastik ist also deutlich geringer als diejenige von Makroplastik, doch ist die Anzahl Partikel, die Auswirkungen auf die Organismen haben könnten, sehr viel grösser. Die Plastikmenge, die auf und in Böden gelangt, ist also rund 40 Mal höher als diejenige, die in Gewässer eingetragen wird. Der Grund dafür ist vor allem das Littering – das achtlose Wegwerfen von Abfall – wel-

ches insbesondere Böden, aber auch Gewässer mit Ma­ kroplastik belastet. Für ein Gesamtbild der Kunststoffbelastung in der Schweiz ist indes auch der Reifenabrieb zu berücksichtigen. Dieser wurde von mehreren wissenschaftlichen Studien als grösste Quelle von Mikroplastik identifiziert. Eine zurzeit laufende Untersuchung der Empa wird weitere Informationen über diese Quelle der Kunststoffbelastung liefern. www.empa.ch

Jean-Michel Renaudeau verlässt Sepro Group Jean-Michel Renaudeau, Managing Director der Sepro Gruppe, hat das Unternehmen zum 15. Mai 2019 verlassen. Eric Radat, Präsident der Sepro Group, erklärt dazu: «Wir möch-

ten der Sepro Group neue Impulse geben. Wir müssen uns weiterentwickeln und effizienter werden, zumal auch wir uns gegen den aktuellen Abschwung in der Automobilindus­

trie – Sepros grösstem Marktsegment – behaupten müssen. Sepro Group tritt nun in eine neue Phase ein, die sich auf die Steigerung der Effizienz und die Wiederbelebung der Ge-

schäftstätigkeit konzentriert.» Bis ein Nachfolger für Renaudeau gefunden ist, wird Michel Maire die Funktion des Interim-Managers ausüben. www.sepro-group.com

Engel Austria hat an seinem Stammsitz in Schwertberg (A) sein neues «Engel Technikum. Fortschritt im Zentrum» in Betrieb genommen. «Wir haben eine eigene Pilotfabrik für die vertikale Integration in der Spritzgiessverarbeitung geschaffen und können damit unsere Kunden auf dem Weg zur smart factory noch umfassender unterstützen», sagt Dr. Stefan Engleder, CEO der Engel Gruppe. Das neue Kundentechnikum ist das Herzstück der jüngsten Erweiterung am Stammsitz. Mit 1700 m² Maschinenstellfläche ist das Technikum ein kunststoffverarbeitender Betrieb für sich und dabei einer der 40

Bild: Engel

Engel Technikum macht smart factory erlebbar

Das neue Engel Technikum ist mit den weltweiten Kundentechnika der Engel Gruppe vernetzt.

weltweit modernsten. «Wir selbst sind der First User aller neu entwickelten inject-4.0-­ Technologien», so Engleder.

Kontinuierlich wird das Angebot erweitert. Auch zur K 2019 sind zahlreiche neue inject-4.0-Produkte in der Entwicklungspipe-

line. «inject 4.0 verfolgt das Ziel, das volle Potenzial von Maschinen, Anlagen und Technologien auszuschöpfen, um die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken, flexib­ ler zu agieren und die zunehmende Komplexität der Fertigung sicher zu beherrschen», macht Engleder deutlich. «Mit den neuen Möglichkeiten unseres Kundentechnikums können wir besonders anschaulich und greifbar vermitteln, wie sich, jeweils zugeschnitten auf die ganz individuellen Anforderungen der Verarbeiter, dieses grosse Potenzial nicht nur vollständig, sondern auch effizient und wirtschaftlich ausschöpfen lässt.» www.engelglobal.com 7–8/2019


KUNSTSTOFF XTRA

NEWs

Bild: Marianne Flur y

Zum Gedenken an Hans Georg Rhyner

Hans Georg Rhyner

Die Kunststoffbranche trauert um Hans Georg Rhyner, der

wenige Monate vor seinem 90. Geburtstag am 18. Mai dieses Jahres unerwartet verstorben ist. Hans Georg Rhyner, Ehrenpräsident von Swiss Plastics, war zeitlebens ein überzeugter «Kunststöffler», dem insbesondere die Aus- und Weiterbildung auf allen Stufen der Kunststoffbranche sehr am Herzen lag. So war er u. a. auf Verbandsebene massgeblich bei der Grundsteinlegung des Kunststoffverbands Schweiz

(KVS, Vorgänger von Swiss Plas­ tics) beteiligt, ohne dessen Existenz das KATZ (KunststoffAusbildungs- und Technologie-Zentrum) in Aarau nie hätte realisiert werden können. In Windisch engagierte er sich für die damalige Ingenieurschule (HTL) als praxisorientierter Maschinenbauingenieur an vorderster Front beim Aufbau des Fachbereichs Kunststofftechnik sowie bei der Realisierung des Nachdiplomstudiums (NDS) Kunststofftechnik und amtete

in der Folge über viele Jahre als Prüfungsexperte. Unvergessen bleibt auch sein Talent, in schriftlicher Form namhafte Beiträge im Bereich der Kunststofftechnik (z.B. beim VDI-Verlag) zu verfassen. Verbunden mit seinem einnehmenden Wesen und dem Herzen auf dem rechten Fleck wird er uns als Kunststoffpionier der ersten Stunde unvergessen in Erinnerung bleiben. Prof. Dr. Wolfgang Kaiser

Hasco eröffnet neues Heisskanal-Technikum Im Juni eröffnete Hasco hot runner ein neu gebautes Heisskanal-Technikum am ­ö sterreichischen Standort in Guntramsdor f. Das Herzstück dieser Einrichtung ist die neue servohydraulische Spritz­g iessmaschine Smart-

Power 120/350 von Wittmann Battenfeld. Mit der Investition schafft Hasco hot runner zusätzliche Möglichkeiten im Service, für Kundenschulungen sowie bei der Produktentwicklung. Insbesondere die Stärkung der

Innovationskraft war einer der treibenden Faktoren für die Erweiterung der Entwicklungskapazitäten. Das neue, mit modernster Spritzgiesstechnologie von Wittmann Battenfeld ausgestattete Technikum ermöglicht eine noch schnellere

Produktentwicklung und bietet die Basis für neue Erkenntnisse in der Grundlagenforschung der Heisskanaltechnik.

Insgesamt nutzen 25 Firmen die Factory. So auch Motan, die neben anderen bekannten Firmen (wie Borealis, Engel, Erema) Mitglied des Konsortiums ist, welches zukünftig gemeinsam prozesstechnische Innovationen

im Bereich Kunststofftechnik und Digitalisierung vorantreiben wird. Langfristig soll die LIT Factory ein international sichtbares Flaggschiff für Polymer Processing und Digitalisierung werden. www.jku.at

www.hasco.com www.wittmann-group.com

LIT Factory in Linz eröffnet Am 5. Juni 2019 wurde die LIT Factory des Linz Institute of Technology (LIT) an der Johannes Kepler Universität (JKU) in Linz feierlich eröffnet. Ziel der LIT Factory ist, mit Hilfe von digitalen Systemmodellen den

Produktentstehungsprozess entlang der Wertschöpfungskette – vom Werkstoff über die Produktentwicklung und die Produktion bis hin zur Wiederverwertung – zu erforschen und weiterzuentwickeln.

Kunststoff und Metall im Verbund Nutzen Sie die Vorteile durch Umspritzen von Metall-Inserts

Technische Formteile aus Duroplast und Thermoplast 7–8/2019

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KUNSTSTOFF XTRA

Ver anstaltungen

SEPTEMBER 2019 02.09.

Medtech Innovation Event 2019 Ort: Biel Veranstalter: Switzerland Innovation Park Biel AG Aarbergstrasse 5 CH-2560 Nidau +41 32 530 88 88 info@sipbb.ch, www.sipbb.ch

04.09.

1. Duisburger Kunststoff-Forum Ort: Duisburg Veranstalter: Universität Duisburg-Essen Institut für Produkt Engineering IPE Lotharstr. 1 D-47057 Duisburg +49 203 379-2500 www.uni-due.de/kkm

05.09.

14. Rapperswiler Kunststoff-Forum Ort: Rapperswil Veranstalter: IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Oberseestrasse 10, CH-8640 Rapperswil +41 55 222 47 70 iwk@hsr.ch, www.iwk.hsr.ch

06.09.

Kurs: Klebetechnik für Praktiker Ort: Dübendorf Veranstalter: Empa, Akademie Überlandstrasse 129, CH-8600 Dübendorf +41 58 765 11 11 empa-akademie@empa.ch www.empa.ch

10.09.

Workshop: Temperaturmessung mit Infrarot Ort: Frankfurt Veranstalter: Optris GmbH Ferdinand-Buisson-Strasse 14 D-13127 Berlin +49 30 500 197-26 info@optris.de, www.optris.de

10./11.09.

Seminar: Formteilfehler an thermoplastischen Spritzgussteilen Ort: Neuhausen am Rheinfall (CH) Veranstalter: Kunststoff-Institut Südwest Hermann-Schwer-Strasse 3 D-78048 Villingen-Schwenningen +49 7721 99 780-0 bildung@kunststoff-institut.de www.kunststoff-institut.de

10./11.09.

Swiss Medtech Expo Ort: Luzern Veranstalter: Messe Luzern AG Horwerstrasse 87, CH-6005 Luzern +41 41 318 37 00 www.messeluzern.ch

10.–12.09.

Composites Europe 2019 Ort: Stuttgart Veranstalter: Reed Exhibitions Deutschland GmbH Völklinger Strasse 4, D-40219 Düsseldorf +49 211 90191-0 visit@composites-europe.com www.composites-europe.com

42

12.09.

Seminar: Silicone Ort: Ballaigues Veranstalter: Swiss Plastics Cluster Passage du Cardinal 1, Bâtiment A CH-1700 Fribourg +41 26 429 67 72 aurelie.auffret@swissplastics-cluster.ch www.swissplastics-cluster.ch

16.09.

Seminar: Verfahren und Werkzeugauslegung bei Faserverbunden Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: AVK, Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. Am Hauptbahnhof 10, D-60329 Frankfurt am Main +49 69 27 10 77-0 info@avk-tv.de, www.avk-tv.de

17.09.

Workshop: Basiswissen Medtech Regulatory Ort: Biel Veranstalter: Switzerland Innovation Park Biel AG Aarbergstrasse 5 CH-2560 Nidau +41 32 530 88 88 info@sipbb.ch, www.sipbb.ch

19.09.

Swiss Industry 4.0 Conference Ort: Baden Veranstalter: Autexis Control AG Durisolstrasse 6 CH-5612 Villmergen +41 56 619 11 11 info@industry40.ch, www.industry40.ch

24.09.

Kurs: Grundlagen Werkzeugbau 2 Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau +41 62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

25.09.

Fachtagung: Kunststoff-Verpackungen – biobasiert und innovativ Ort: Nürnberg Veranstalter: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) Hofplatz 1, D-18276 Gülzow-Prüzen +49 3843 6930-0 info@fnr.de, www.fnr.de

25.09.

Seminar: Kratzfeste Kunststoffoberflächen – Lacke, Folien, Sonderverfahren Ort: Villingen-Schwenningen Veranstalter: Kunststoff-Institut Südwest Hermann-Schwer-Strasse 3 D-78048 Villingen-Schwenningen Telefon +49 (0)7721 99 780-0 bildung@kunststoff-institut.de www.kunststoff-institut.de

26./27.09.

Aufbau und Eigenschaften der Kunststoffe – Kunststoff mit allen Sinnen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau +41 62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

7–8/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Kompaktes Design, grosse Leistung stattet ist, bietet grosse Arbeitsab­

variabel. Auf Knopfdruck wählen

stände für ein einfaches Proben­

und kombinieren Sie bis zu zwei

handling sowie grosse Sehfelder.

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Stereomikroskope sind unverzicht­

Wählen Sie aus drei vorkonfigurier­

bar für tägliche Routinen in der

ten Mikroskop-Sets, für Ausbil­

Produktion, zur Inspektion, Monta­

dung, Labor und industrielle Pro­

ge oder Reparatur von kleinen me­

duktion, die für Ihre Applikation

chanischen Teilen und elektroni­

optimierte Objektbeleuchtung.

schen Komponenten. Das Mikro­ skop-Set Stemi 305 Mat beinhaltet

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Das Stemi 305 ist ein Stereomi­

wenn ein kleines Objekt aus gerin­

das Stativ K Mat mit antistatischer

Heinrich Stutz-Strasse 20

kroskop nach Greenough mit zwei

ger Entfernung betrachtet wird. In

Oberflächenbehandlung. Dies er­

Postfach

getrennten Strahlengängen, um

anderen Worten: dreidimensional,

möglicht die Verwendung in ESD-

CH-8902 Urdorf

das Objekt aus verschiedenen

kontrastreich und seitenrichtig.

Bereichen.

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Richtungen zu fokussieren – ge­

Das Mikroskop, das mit einem

Die integrierte Beleuchtung ist

sales@brw.ch

nauso wie das menschliche Auge,

kontinuierlichen 5:1-Zoom ausge­

ebenso einfach zu bedienen wie

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Halterung für Gepäckablagen aus Victrex AE 250 lung einer Halterung für Gepäck­

gusstechnik bei TxV. Ein weiterer

und komplett umspritzte Hybrid­

ablagen in Flugzeugen. Ursprüng­

Gesichtspunkt war der hohe Zer­

bauteile und -baugruppen werden

lich aus Aluminium gefertigt, be­

spanungsanteil von 60 bis 70 Pro­

in kontinuierlichen Fertigungspro­

steht die neue Halterung aus

zent, der bei der ursprünglichen

zessen hergestellt – mit Zykluszei­

Victrex AE 250 Composites, die

Halterung aus einem für die Luft­

ten von Minuten im Vergleich zu

mit Victrex PEEK (Polyetherether­

fahrt spezifizierten Aluminium in­

Stunden bei duroplastischen Alter­

keton) umspritzt wurden. SFS qua­

folge mehrerer Frässchritte ent­

nativen. Diese innovativen Produkte

lifiziert das Hybridspritzguss-Com­

stand.

ermöglichen eine Gewichtserspar­

positebauteil von TxV für den Ein­

Die Verfahrens- und Leistungsvor­

nis von bis zu 60 Prozent gegenüber

satz in Verkehrsflugzeugen.

teile von thermoplastischen PAEK-

herkömmlichen Metalllösungen.

Um wertvolle Gewichts- und Kos­

Gewicht, Grösse, komplexe Geo­

Composites in Verbindung mit mo­

teneinsparungen in der qualitäts-

metrie und hohe Traglast der Hal­

dernster automatisierter Fertigung

SFS intec AG, Kunststoffwerk

und preissensiblen Luftverkehrs­

terung für die Gepäckablagen über

versetzen TxV in die Lage, die He­

Schöntalstrasse 2a

branche zu erzielen, arbeiten SFS

den Sitzen machten das SFS-Bau­

rausforderungen der Branche be­

CH-9450 Altstätten

intec und TxV Aero Composites

teil zum geeigneten Kandidaten

züglich Kosten und Gewicht zu

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KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

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nahezu uneingeschränkter For­

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menfreiheit einfach und schnell

die Schichthöhe 100 Mikrometer.

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Kit

beträg t

ausdrucken. Der Desktop-3D-Dru­

Der an einem Standard-Stroman­

cker eignet sich perfekt für den

schluss (230 Volt) anzuschlies­

Einstieg in die Welt der additiven

sende 3D-Drucker nimmt für

Fertigung. Das angewandte Laser­

eine Person drei bis vier Tage

sintern gilt in der industriellen ad­

Montagezeit in Anspruch – und

ditiven Fertigung als anerkanntes

verhilft dadurch gleichzeitig zu

und bewährtes Verfahren. Welt­

einem fundierten Technologie-

weit einzigartig ist die Form des

Know-how, das für die nächsten

Baukastens und der deswegen

zehn Jahre von Bedeutung sein

absolut erschwingliche Preis.

wird.

Dank des Dioden-Lasers erzielt der Anwender präzise Druckresul­

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44

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Grundeinstellung für die Produk­

der in verschiedenen Grössen

tion definiert wurde. Bei Überdo­

und für unterschiedliche Durch­

sierung des Additivs wird diese also

sätze erhältlichen Gravimax Do­

mit zusätzlicher Neuware ausgegli­

siergeräte tragen bei schwierigen

chen.

Dosiervorgängen zusätzlich zu

Um «Brückenbildung» bei Ver­

merklichen Kosteneinsparungen

wendung von mit Langglasfasern

bei.

(LGF) verstärkten Kunststoffen zu

Die Touch-Oberfläche der Gravi­

verhindern, sind die Gravimax Do­

Wittmann Gravimax Dosiergeräte

max Steuerung ermöglicht es im

siergeräte mit pulsierenden Do­

bestechen neben ihrer einfachen

Zuge der Produktionsvorberei­

sierventilen ausgestattet. Mit dem

Bedienweise auch durch ihre Ge­

tungen auf einfache Weise, un­

Dosiermodus Referenz Neuware

nauigkeit, ermöglicht durch die so

terschiedliche Materialtypen an­

ist dafür gesorgt, dass – abhängig

genannte RTLS Echtzeitverwie­

zuwählen und die entsprechen­

von der tatsächlich dosierten Men­

gung (Real Time Live Scale). Die

den Dosiermengen einzustellen

ge an LGF-Neuware – die zu do­

gravimetrischen Dosiergeräte er­

und in der Steuerung zu hinterle­

sierenden Mengen der weiteren

reichen mithilfe dieser Methode

gen. Hierbei unterscheidet die

Komponenten entsprechend an­

eine

von

Steuerung zwischen den Mate­

geglichen werden.

0,006 %, wodurch das gewünsch­

rialtypen Neuware, Mahlgut und

te Mischverhältnis von Neuware

Additiv.

und Additiven konstant gehalten

Im Dosiermodus Referenz Additiv

werden kann. Abweichungen da­

passt das Dosiergerät augenblick­

Wittmann Kunststofftechnik AG

von können auf das absolute Mi­

lich die zu dosierende Menge an

Uznacherstrasse 18

nimum reduziert werden, was

Neuware derjenigen des Additivs

CH-8722 Kaltbrunn

dem Anwender jeweils die Mög­

an, damit das prozentuale Verhält­

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lichkeit bietet, den Materialanteil

nis der beiden Materialsorten wie­

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auf eine Mindestmenge zu be­

der jenem entspricht, das bei der

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Dosiergenauigkeit

7–8/2019


KUNSTSTOFF XTRA

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per fekt.

Mit Hilfe einer Oculus Rift-, HTC Vive- oder Microsoft Mixed Rea­

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Bisher war die Erstellung solcher

abgespielt werden. KeyVR ist

dem Rendersystem KeyShot, prä­

VR-Experiences komplex und mit

eine

sentiert KeyVR, ein System für die

Programmierung verbunden. Ana­

KeyShot wird jedoch zur Erzeu­

Erzeugung von VR-Experiences

log zu der einfachen Bedienung,

gung der 3D-Szenen benötigt.

aus KeyShot-Szenen. Mit KeyShot

mit der Keyshot den Rendering­

KeyVR verarbeitet KeyShot-Daten

lassen sich sehr einfach realisti­

bereich revolutioniert hat, bietet

im .bip- oder .ksp-Format oder

sche Ansichten von 3D-Objekten

Luxion mit KeyVR eine «Ein-­K lick-

lässt sich direkt aus KeyShot he­

erzeugen. Die Software wird oft

Lösung». Aus bestehenden Key­

raus starten.

genutzt, um Produkte schon in der

Shot-Szenarien lassen sich mit

Entstehungsphase realistisch zu

einem Klick VR-Szenarien erzeu­

visualisieren. Bisher waren diese

gen, in denen der Benutzer sich

eigenständige

Software,

Unsere UnsereLieferanten Lieferanten&&Partner Partner

Ansichten und Animationen je­

frei bewegen und an andere Orte

Inneo Solutions GmbH

doch statisch und nicht interaktiv.

teleportieren kann. In KeyVR ist

Niederlassung Brüttisellen

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eine realistische Physik integriert,

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KeyVR lassen sich nun die in

so dass z. B. Objekte nach dem

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KeyShot generierten Szenen drei­

Loslassen nach unten fallen und

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dimensional und interaktiv erle­

sich auch ansonsten realistisch

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